ISME：基因组学和转录组学探究深海底中MBG-D古生菌的代谢和生态学（国人作品）
深圳大学Meng Li等人于2018年12月4日在《The ISME Journal》上发表题目为《Genomic and transcriptomic insights into the ecology and metabolism of benthic archaeal cosmopolitan, Thermoprofundales (MBG-D archaea)》的文章。该研究通过宏基因组学和元转录组学对深海底中主要的古生菌MBG-D古生菌进行了探究。
研究摘要
海底生物群D（MBG-D）古生菌是在几十年前通过16S rRNA基因调查发现的，其具有重要的生态学意义，但尚未得到充分研究，且沉积古菌也未培养。
在这项研究中，对MBG-D古菌进行基于16S rRNA基因的综合荟萃分析，结果表明MBG-D古菌是全球沉积物中最常见的古菌谱系之一，分布广泛，丰度高，其中包括16个亚组。有趣的是，一些亚组对盐和甲烷渗漏具有明显的分离作用。共现分析表明MBG-D古菌与Lokiarchaeota（盐水和淡水沉积物）和Hadesarchaea的具有显著的非随机关联性，表明这些古菌群之间可能存在相互作用。同时，基于四个近乎完整的宏基因组装配基因组（MAGs）和从红树林和潮间带泥质沉积物重建的相应元转录组学，我们提供了MBG-D古菌的代谢潜力和生态功能的见解。MBG-D古细菌似乎能够运输和同化肽并通过发酵产生乙酸盐和乙醇。元转录组学分析表明乙酸和氨基酸利用和肽酶基因，尤其是M09B型细胞外肽酶（胶原酶）在四种红树林MAGs中表现出高表达水平。除了异养中心碳代谢，MBG-D基因组包括可能编码两种自养途径的基因：使用H4MPT和H4叶酸作为C1载体的Wood-Ljundahl（WL）途径，以及不完全的二羧酸酯/ 4-羟基丁酸酯循环以及在二羧化期间从丙酮酸到苹果酸盐/草酰乙酸盐的替代旁路。这些发现揭示了MBG-D古菌是一种重要的普遍存在的底栖沉积古菌群，具有特定的混合营养代谢，
所以我们提出Thermoprofundales作为Thermoplasmata纲中新的目。在全球范围内，Thermoprofundales和其他底栖古菌可能协同转化底栖有机物质，可能在沉积碳循环中发挥重要作用。
文中主要图片说明
图1 Thermoprofundales的系统发育树（a）和与环境相关的指示谱系的相对丰度（b，c）。
图2 a物种丰度分布（SAD）图，其中古菌谱系的相对丰度与其在177项研究中的出现相对应（“over30_OTU表”）。b分散指数（IoD）图，其中log10-转化的古菌谱系分散指数与其在177项研究中的出现相对应（“over30_OTU表”）。c基于“MBG-D_over10_OTU表”的58项研究的β多样性图。共现网络描绘了隶属于不同模块（d）和不同古菌谱系（e）的节点之间的相关性。Thermoprofundales子组附属的节点在网络中突出显示（f）。两个古菌谱系之间观察到的（O）同时发生率与该对随机同时发生率（R）的比率。
图3系统发育树将Thermopundundales古菌放入Thermoplasmata中。
图4（a）基于8个MAGs的Thermopundundales重建关键代谢途径。（b）基于欧几里德聚类的基因的热图。
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