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盐沼沉积物中 DMSO 还原和 DMS 依赖的产甲烷作用的微生物驱动因素

The ISME Journal ( IF 10.8 ) Pub Date : 2023-10-25 , DOI: 10.1038/s41396-023-01539-1
Dennis Alexander Tebbe 1 , Charlotte Gruender 2 , Leon Dlugosch 1 , Kertu Lõhmus 3 , Sönke Rolfes 1 , Martin Könneke 1 , Yin Chen 2 , Bert Engelen 1 , Hendrik Schäfer 2
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盐沼是高产环境,含有大量有机硫化合物。二甲磺酰基丙酸酯 (DMSP) 由藻类、植物和细菌大量产生,是二甲亚砜 (DMSO) 和二甲硫醚 (DMS) 的潜在前体。 DMSO 作为无氧呼吸的电子受体,导致 DMS 形成,DMS 可以被甲基营养原核生物释放或降解。这些反应的主要产物是具有正辐射强迫(CO 2 、CH 4 )或负辐射强迫(DMS)的微量气体,对全球气候具有截然不同的影响。在这里,我们研究了盐沼沉积物中的有机硫循环,并在缺氧批量实验中跟踪了 DMSO 的还原情况。与之前的海水测量结果相比,盐沼沉积物中的 DMSO 浓度高达约 300 倍。在批量实验中,DMSO 被还原为 DMS,随后随着 CH 4的产生而被消耗。原核生物群落和 DMSO 还原酶基因计数的变化表明含有 Dms 型 DMSO 还原酶的生物体(例如DesulfobulbalesEnterobacterales )占主导地位。相反,当硫酸盐还原被钼酸盐抑制时,Tor型DMSO还原酶(例如红杆菌)增加。两种处理中弧菌目的相对丰度都有所增加,并且属于弧菌的宏基因组组装基因组 (MAG) 具有编码 DMSO 还原酶亚基的所有基因。每添加DMSO 的摩尔转化率为<1 id=14>4 伴随着甲基营养型产甲烷菌Methanosarcinales的优势。 批量孵育宏基因组中编码 DMS 甲基转移酶的mtsDH基因的富集表明它们在 DMS 依赖性产甲烷作用中的作用。隶属于甲醇菌的 MAG 携带编码甲基营养型产甲烷酶的完整基因组。





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更新日期:2023-10-27
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