A framework for integrating genomics, microbial traits, and ecosystem biogeochemistry
Notice bibliographique
Résumé
Microbes drive the biogeochemical cycles of earth systems, yet the long-standing goal of linking emerging genomic information, microbial traits, mechanistic ecosystem models, and projections under climate change has remained elusive despite a wealth of emerging genomic information. Here we developed a general genome-to-ecosystem (G2E) framework for integrating genome-inferred microbial kinetic traits into mechanistic models of terrestrial ecosystems and applied it at a well-studied Arctic wetland by benchmarking predictions against observed greenhouse gas emissions. We found variation in genome-inferred microbial kinetic traits resulted in large differences in simulated annual methane emissions, quantitatively demonstrating that the genomically observable variations in microbial capacity are consequential for ecosystem functioning. Applying microbial community-aggregated traits via genome relative-abundance-weighting gave better methane emissions predictions (i.e., up to 54% decrease in bias) compared to ignoring the observed abundances, highlighting the value of combined trait inferences and abundances. This work provides an example of integrating microbial functional trait-based genomics, mechanistic and pragmatic trait parameterizations of diverse microbial metabolisms, and mechanistic ecosystem modeling. The generalizable G2E framework will enable the use of abundant microbial metagenomics data to improve predictions of microbial interactions in many complex systems, including oceanic microbiomes.
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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 | 0,003 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 ».