Metagenomic and genomic analyses of modern freshwater microbialites : unmasking a community of complex metabolic potential
Notice bibliographique
Résumé
Microbialites represent the oldest known persistent ecosystems and potentially the earliest evidence of life on the planet, having existed for ~85% of the geologic history of Earth (Dupraz et al., 2009). Despite over one hundred years of active research, little is known about modern freshwater microbialite ecosystems with regards to metabolic potential and microbialite-specific community structure. We performed metagenomic analysis of freshwater thrombolithic clotted microbialites from Pavilion Lake (British Columbia, Canada) and Clinton Creek (Yukon, Canada). In addition, metagenomes were obtained from the surrounding water and sediments to sort out which members of the microbial community were microbialite-specific. Pavilion Lake microbialites are distinct from the surrounding environments in microbial community structure and metabolic potential. The microbialites are dominated by heterotrophic processes with high abundances of heavy metal, antibiotic resistance, and alcohol fermentation pathways from the numerically dominant Proteobacteria. Clinton Creek houses the northern-most and fastest growing microbialites, which have a high proportion of photosynthetic genes, supporting isotopic data that photosynthesis drives microbialite formation. Clinton Creek has distinct communities, with microbialites dominated by Alphaproteobacteria (photoheterotrophs) and sediments dominated by Gammaproteobacteria (mainly heterotrophic nitrogen-fixers). To complement the metagenomic study of Pavilion Lake, a culturing based study was performed that yielded over one hundred new bacterial isolates. The new bacterial isolates were further screened for pigment containing strains that were non-photosynthetic. Amongst these pigment containing bacteria two new isolates were found and designated as an Exiguobacterium and an Agrococcus. Polyphasic analysis revealed that both are new species, which were named Agrococcus pavilionensis strain RW1 and Exiguobacterium pavilionensis strain RW2. Genome sequencing of both strain RW1 and iii RW2 was completed and a comparative genomic and phylogenetic study was performed to evaluate their evolutionary placement and metabolic potential. Both isolates have low abundance in the Pavilion Lake microbialites, although they contribute heavy metal resistance genes that are found amongst the microbialite metagenomes. Hypothetical carotenoid biosynthesis pathways are also described which may be responsible for the coloration in Agrococcus and Exiguobacterium and may be related to photo-protection.
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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 | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 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) | 0,000 | 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 ».