Production of the cobalamin lower ligand, 5,6-dimethylbenzimidazole, by a diatom under cobalamin-deplete conditions
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Cobalamin, or vitamin B 12 , is a micronutrient required by half of all surveyed phytoplankton but produced only by select bacteria and archaea. Cobalamin influences community composition and primary productivity in various regions of the ocean and has been shown to be a critical currency in microbial interactions. Many marine microorganisms can salvage cobinamide and remodel pseudocobalamin, to generate cobalamin using the lower ligand 5,6-dimethylbenzimidazole (DMB), or the ribosylated form, α-ribazole. The sources of the cobalamin lower ligand and intermediate remain poorly characterized but are currently attributed to prokaryotes alone. Here, we grew axenic cultures of a recently isolated Thalassiosiraceae diatom over a range of cobalamin concentrations (0, 0.75, 10, 100 pM). Then, using mass spectrometry, we quantified cobalamin and α-ribazole in both particulate (cellular) and dissolved (media) phases. We found that this diatom is a facultative cobalamin consumer: it takes up cobalamin when available but can survive in its absence. Strikingly, under low cobalamin availability, we demonstrate that the diatom produces α-ribazole. This highlights eukaryotic production as a source of the molecule and suggests that salvaging and remodeling by phytoplankton may be less dependent on prokaryotes than previously imagined. We detected α-ribazole in the spent media during stationary phase, highlighting eukaryotic production of the molecule as a public good. We provide evidence that α-ribazole is produced by this diatom as a mechanism to cope with low cobalamin availability, suggesting that even amongst organisms that don’t absolutely require it, cobalamin use has important consequences for fitness. Importance Section Cobalamin (vitamin B 12 ) is a scarce micronutrient in the ocean that impacts the composition and activity of marine microbial communities. Microbes employ a range of strategies to cope with low cobalamin availability, including remodeling cobalamin intermediates and alternatives into cobalamin when the lower ligand is available. Here we show that a recently isolated Thalassiosiraceae diatom doesn’t need cobalamin to survive but will take it up and use it when available. Additionally, the diatom produces the lower ligand (α-ribazole) under low cobalamin conditions. The production of α-ribazole was previously thought to be restricted to bacteria and archaea, so these results suggest that eukaryotes could play a larger role in cobamide remodeling than previously imagined. This work also demonstrates that even organisms that don’t absolutely require cobalamin for survival have adopted metabolic strategies to cope with its absence, emphasizing the importance of this vitamin for phytoplankton metabolism.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».