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培养的光异养疣微生物群介导的视紫红质介导的营养吸收
The ISME Journal ( IF 10.8 ) Pub Date : 2023-04-29 , DOI: 10.1038/s41396-023-01412-1
Rinat Bar-Shalom 1 , Andrey Rozenberg 2 , Matan Lahyani 1 , Babak Hassanzadeh 3 , Gobardhan Sahoo 1, 4 , Markus Haber 1, 5 , Ilia Burgsdorf 1 , Xinyu Tang 1 , Valeria Squatrito 1 , Laura Gomez-Consarnau 3, 6 , Oded Béjà 2 , Laura Steindler 1
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视紫红质光系统将光能转化为电化学梯度,供细胞用来产生 ATP 或用于其他需要能量的过程。虽然这些光系统在海洋中广泛存在,并且已在不同的微生物分类群中得到鉴定,但它们在体内的生理作用仅在少数海洋细菌菌株中进行了研究。最近的宏基因组研究揭示了正在研究的疣微生物门中存在视紫红质基因,但它们在不同疣微生物谱系中的分布、多样性和功能仍然未知。在这项研究中,我们表明超过 7% 的疣微生物基因组(n = 2916) 含有不同类型的视紫红质。此外,我们描述了前两种培养的含视紫红质菌株,一种含有蛋白视紫红质基因,另一种含有黄视紫红质基因,使我们能够在实验室控制的条件下表征它们的生理学。这些菌株是在之前的一项研究中从东地中海分离出来的,16S rRNA 基因扩增子的读取图谱显示,这些菌株在冬季和春季的叶绿素最大值(其接种物的来源)处丰度最高,而夏季则大幅下降。对分离株的基因组分析表明,有机物质的运动和降解(这两种功能都需要能量)可能受到疣微生物群中视紫红质光养作用的支持。在培养条件下,我们发现视紫红质光养作用发生在碳饥饿的情况下,光介导的能量产生支持糖转运到细胞中。总体而言,这项研究表明,光异养疣微生物群可能占据一个生态位,从光中获取的能量使细菌能够向有机物运动并支持营养物质的吸收。





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更新日期:2023-04-30
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