Metabolic redundancy is required for microbial polyethylene assimilation
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Polyethylene (PE) is amongst the most recalcitrant synthetic polymers, and only a limited number of microbes have been shown to utilise it as their sole carbon and energy source. Here, we investigated the metabolic basis enabling the efficient assimilation of PE oxidised scission products and its prevalence in microbial communities naturally colonising plastic surfaces. Metabolomic profiling of weathered PE (W-PE) leachates revealed a highly diverse pool of oxidised aliphatic compounds varying in chain length and oxidation state. Different plastic-degrading bacteria consumed this complex mix of metabolites to distinct extents, with consumption efficiency positively correlating with the number of redundant genes associated with the β-oxidation pathway in their genomes. Comparative proteomic analysis of two Alcanivorax species exhibiting contrasting PE-leachate consumption capabilities confirmed that this functional redundancy was fully activated in response to the chemically complex PE-derived substrate pool. In contrast, it remained largely uninduced in the presence of the single, structurally simple alkane hexadecane. Hence, our results indicate that efficient PE assimilation requires a broad and redundant enzymatic repertoire capable of funnelling structurally diverse oxidised aliphatic intermediates through β-oxidation. Metagenomic analysis of plastisphere communities further revealed enrichment of fatty acid degradation genes in biofilms colonising both pristine and weathered PE—as expected more strongly in W-PE—compared with wood and surrounding water controls, supporting the ecological relevance of this mechanism for PE biodegradation. Together, these findings identify β-oxidation metabolic redundancy as a key trait underpinning microbial PE assimilation and suggest that plastic degradation may be occurring under natural environmental conditions.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».