Genomic and physiological characterization of 'Candidatus Methylocystis sumavensis', a novel acid-tolerant methanotroph from peatland
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Methanotrophic bacteria in peatlands mitigate emissions of methane (CH 4 ), a potent greenhouse gas, yet the mechanisms enabling them to remain active under the acidic conditions typical of many peatlands remain poorly understood. Using enrichment cultivation and single-cell sorting, we isolated a novel peatland methanotroph from Czech soil, ‘ Methylocystis sumavensis ’. This species is moderately acidotolerant and active across broad pH and temperature ranges, with growth optima at pH 6.8 and 24–37 °C. The genome of ‘ M. sumavensis ’ encodes two particulate methane monooxygenase isozymes, a clade I nitrous oxide reductase, multiple terminal oxidases, and two [NiFe]-hydrogenases, including a complete complex of the previously uncharacterised membrane-bound hydrogenase group 4f, indicating substantial metabolic versatility. To link genomic potential with physiological function, we compared transcriptomes under acidic (pH 5.0) and alkaline (pH 9.0) conditions relative to the optimum pH (6.8). Under both stresses, ‘ M. sumavensis ’ increased transcription of genes involved in membrane remodelling, ion transport across both membranes, and stress response and repair, while reducing transcription of genes associated with methane oxidation and cell division. Alkaline stress additionally suppressed growth through reduced transcription of the carbon-assimilating Serine cycle. In contrast, acidic stress triggered a coordinated response requiring greater energetic investment. Among the most strongly upregulated genes were those encoding two formate dehydrogenases, the branched-chain alpha-keto-acid dehydrogenase complex, and all seven group 4f [NiFe]-hydrogenase-related genes, suggesting enhanced respiratory redox balancing under elevated external proton concentrations. These results reveal key mechanisms of pH-stress adaptation and highlight metabolic plasticity as a major determinant of methanotroph resilience in ecosystems.
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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 | 0,001 | 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.
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 ».