Microbiome | 在最深的海洋中对奇异古菌的新见解:它们的新陈代谢和潜在的适应机制（国人作品）
推荐：江舜尧
编译：Rivc
编辑：小菌菌
文章内容
研究背景：海洋奇异古菌对全球氮和碳（氨氧化剂）的生物化学循环过程中起着关键作用，在无光深海中壮成长。最近的研究表明，奇异古菌存在于海洋最深的部分-超深渊带（深度> 6000 m，几乎全部由海沟组成），主要系统型与“较浅”深海区分开。但是，关于这些氨氧化剂在浅水中的代谢和分布知之甚少。
结果：在这项研究中，宏基因组学数据从马里亚纳海沟的0–10,500m深海水样品中获得的。来源于宏基因组学和16S rRNA基因测序的奇异古菌的分布模式与以前的研究相一致：奇异古菌的丰度在深海带（深度1000-4000m）达到峰值，主要在超深渊带区域。几个奇异古菌超基因组被重新组装，其中包括一个接近完整的基因组，代表了海洋的奇异古菌主要基因型。比较基因组学，预测涉及生物能学意料之外的基因，包括两个不同的ATP合酶基因（预计分别与H +和Na +偶联），以及从其他极端嗜热菌水平转移基因，例如编码di-myo-inositol-phosphate（DIP）合成酶基因，可能在极端条件下极大地促进了奇异古菌进化枝的成功。我们还发现，与浅水对应物相比，浅滩海洋微生物具有遗传潜力，可以进化更多种类的有机化合物。尽管有此特性，但超深渊带的海洋微生物氨氧化和固碳基因被高度转录，提供了证据表明它们很可能是自养的，从而促进了无光深海的初级生产。
结论：我们的研究揭示了深海奇异古菌的潜在新适应机制，并提出了奇异古菌在碳和氮循环中的关键功能。
文章重要图片说明
表1 |四个MTA MAGs和参考基因组的组装信息
图1 |马里亚纳海沟奇异古菌的多样性和分布
图2 |基于MTA1 MAG预测的奇异古菌的代谢机制。
图3 | MTA1 MAG和Nitrosopumilus maritimus SCM1之间的基因组同源性。
图4 | MTA1中的两个ATP合酶基因组
图5 | DIPPS + IPCT基因在不同水深处的转录丰富度。
图6 | RT-qPCR在深度横断面上估算amoA和hcd的转录丰富度
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