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Enregistrement W4414577557 · doi:10.1101/2025.09.25.676695

Central carbon metabolism switching in lytic versus temperate coral reef viral communities

2025· preprint· en· W4414577557 sur OpenAlexaff
Meena Khan, Chibundu Umunna, Russell E. Brainard, Grace Donohue, Robert A. Edwards, Natalie A Falta, Emma E. George, Eleanor Gorham, Juris A. Grasis, Kevin Green, Andreas F. Haas, Kimberly H. Halsey, Eric R. Hester, S Higgins Jacob, Yan Wei Lim, Mark Little, Stuart A. Sandin, Jessie Segnitz, Natalia Shahwan, G. Simmons, Jennifer E. Smith, Isha Tripathi, Linda Wegley Kelly, Lauren A. Woodward, Charles W. Young, Brian Zgliczynski, Forest Rohwer, Ben Knowles

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2025
Typepreprint
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueCoral and Marine Ecosystems Studies
Établissements canadiensUniversity of British Columbia
Organismes subventionnairesNational Institute of Diabetes and Digestive and Kidney DiseasesGordon and Betty Moore FoundationNational Oceanic and Atmospheric AdministrationNational Institutes of HealthNational Science Foundation
Mots-clésLytic cyclePentose phosphate pathwayCoral reefReefMetabolismMetabolic networkMetabolic pathway

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Coral reefs are declining globally due in part to bacterial overgrowth, a process known as microbialization. However, the role of bacteriophages that may inhibit microbialization by infecting and killing these bacteria remains poorly understood, especially their metabolic impacts on bacterial proliferation. To address this, we analyzed central carbon metabolism gene frequencies in viral communities from healthy (lytic-dominated) and degraded (temperate-dominated) Central Pacific coral reefs. We found that viral communities shifted broadly from enrichment in genes associated with reactions that build up pools of central intermediates on degraded, temperate-dominated reefs (‘anaplerotic’ reactions) to enrichment in genes associated with reactions that consume these pools to generate metabolic precursors for virion construction on healthy, lytic-dominated reefs (‘cataplerotic’ reactions). This switch was shown by the over-representation of Entner-Doudoroff (ED) glycolysis genes on degraded, temperate-dominated reefs and, on healthy, lytic-dominated reefs, by a cross-pathway enrichment of cataplerotic genes, including transaldolase and NADH-producing oxidoreductases. To explore the ecological implications of these observations, we incorporated them into a conceptual model with coral, algae, bacterial, and viral ‘populations’ and qualitative ‘high’ and ‘low’ rates linking them based on our findings and existing knowledge of healthy and degraded reefs. The model suggests two contrasting ecosystem scenarios: one in which lytic viral metabolism may enhance viral production and bacterial control, and another in which temperate viral metabolism may favor bacterial proliferation. This framework identifies viral metabolism as an important and underexplored dimension of coral reef ecology and a promising avenue for future conservation research. Significance Coral reefs are collapsing worldwide, exacerbated by ‘microbialization,’ where algae-fueled bacteria overgrow corals. Viruses that infect these bacteria can suppress this process through lysis, but on degraded reefs they often switch to nonlethal temperate lifestyles, accelerating decline. Here we show that similar shifts occur in virus-associated metabolic gene content. On healthy reefs, lytic-associated viral communities contained higher frequencies of genes known to drain host metabolites to fuel virus production. At the ecosystem level, this may enhance viral production, infection and lysis rates, thereby helping to limit bacterial overgrowth. On degraded reefs, temperate-associated viral communities contained higher frequencies of genes whose products are known to expand host metabolite pools, possibly providing the energetic substrate to support bacterial proliferation. Taken together, our findings allow us to propose a framework linking viral infection strategy, viral metabolism, and reef microbialization. Within this framework, viral metabolism may either reinforce reef resilience or exacerbate collapse, providing a foundation to guide future work on the role of viruses in coral reef function and conservation.

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,007
Score d'incertitude au seuil0,014

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0000,001
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,014
Tête enseignante GPT0,212
Écart entre enseignants0,198 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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