Urease in acetogenic <i>Lachnospiraceae</i> drives urea carbon salvage in SCFA pools
Notice bibliographique
Résumé
The gut microbiota produces short-chain fatty acids (SCFA) and acidifies the proximal colon which inhibits enteric pathogens. However, for many microbiota constituents, how they themselves resist these stresses is unknown. The anaerobic Lachnospiraceae family, which includes the acetogenic genus Blautia, produce SCFA, are genomically diverse, and vary in their capacity to acidify culture media. Here, we investigated how Lachnospiraceae tolerate pH stress and found that subunits of urease were associated with acidification in a random forest model. Urease cleaves urea into ammonia and carbon dioxide, however the role of urease in the physiology of Lachnospiraceae is unknown. We demonstrate that urease-encoding Blautia show urea-dependent changes in SCFA production, acidification, growth, and, strikingly, urease encoding Blautia directly incorporate the carbon from urea into SCFAs. In contrast, ureolytic Klebsiella pneumoniae or Proteus mirabilis do not show the same urea-dependency or carbon salvage. In agreement, the combination of urease and acetogenesis functions is rare in gut taxa. We find that Lachnospiraceae urease and acetogenesis genes can be co-expressed in healthy individuals and colonization of mice with a ureolytic Blautia reduces urea availability in colon contents demonstrating Blautia urease activity in vivo. In human and mouse microbial communities, the acetogenic recycling of urea carbon into acetate by Blautia leads to the incorporation of urea carbon into butyrate indicating carbon salvage into broader metabolite pools. Altogether, this shows that urea plays a central role in the physiology of health-associated Lachnospiraceae which use urea in a distinct manner that is different from that of ureolytic pathogens.
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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) | 0,001 | 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 ».