Unraveling the diversity and functional potential of cyanosphere microbiomes assembled from terrestrial cyanobacteria
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT The cyanosphere is composed of non-cyanobacterial microorganisms living within the exopolysaccharide sheath of cyanobacteria, interacting with the cyanobacterial hosts and their surrounding environment. Understanding the interactions between cyanobacteria and their cyanospheres can help predict the success of terrestrial cyanobacteria in providing ecosystem services in nutrient-poor environments. However, knowledge of the microbial diversity and functions within the cyanosphere remains limited. Here, we used metagenomic sequencing to reconstruct 415 metagenome-assembled genomes (MAGs) from cyanosphere-associated microbes linked to 56 terrestrial cyanobacteria cultures, representing 12 cyanobacterial orders. Our findings showed that the composition of cyanosphere microbial communities was significantly shaped by environmental factors such as habitat of host origin, including precipitation and temperature. Three microbial genera, Brevundimonas , Devosia , and Sphingopyxis , were present in over 30% of the cyanospheres, suggesting a core cyanosphere microbiome. Functional gene analysis showed a distinction between the cyanobacteria and their associated cyanospheres, with dissimilatory nitrate reduction being the dominant pathway in the cyanosphere, an anaerobic process that retains nitrogen in the host-cyanosphere system in contrast to denitrification. While nitrogen fixation was more common in the cyanobacteria, 15 cyanospheres also contained nitrogen fixation genes, including in hosts that were nitrogen fixation capable themselves. The cyanosphere also contained genes for polysaccharide lyases, indicating a possible link to the exopolysaccharides produced by the cyanobacteria. Given the observed variability in microbial community composition and function across different cyanobacterial hosts, future ecological assessments and restoration efforts involving cyanobacteria should not only focus on the cyanobacteria themselves but also consider their associated microbial communities. IMPORTANCE Our study identifies members of an understudied and under-valued microbial community, the cyanosphere. We used a diversity of terrestrial cyanobacteria to understand how the cyanosphere composition and predicted functions were influenced by the host cyanobacterium and environmental factors using metagenomics. This is a novel approach to studying the cyanosphere, providing insights into the diversity of terrestrial microbial communities. Importantly, our results underscore the need to consider microbial consortia when assessing the ecological potential of cyanobacteria in terrestrial restoration.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| 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.
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 ».