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Oxidation of sulfur, hydrogen, and iron by metabolically versatile Hydrogenovibrio from deep sea hydrothermal vents
The ISME Journal ( IF 10.8 ) Pub Date : 2024-09-12 , DOI: 10.1093/ismejo/wrae173 Katja Laufer-Meiser 1 , Malik Alawi 2 , Stefanie Böhnke 1 , Claus-Henning Solterbeck 3 , Jana Schloesser 3 , Axel Schippers 4 , Philipp Dirksen 2 , Thomas Brüser 5 , Susann Henkel 6 , Janina Fuss 7 , Mirjam Perner 1
The ISME Journal ( IF 10.8 ) Pub Date : 2024-09-12 , DOI: 10.1093/ismejo/wrae173 Katja Laufer-Meiser 1 , Malik Alawi 2 , Stefanie Böhnke 1 , Claus-Henning Solterbeck 3 , Jana Schloesser 3 , Axel Schippers 4 , Philipp Dirksen 2 , Thomas Brüser 5 , Susann Henkel 6 , Janina Fuss 7 , Mirjam Perner 1
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Chemolithoautotrophic Hydrogenovibrio are ubiquitous and abundant at hydrothermal vents. They can oxidize sulfur, hydrogen or iron, but none are known to use all three energy sources. This ability though would be advantageous in vents hallmarked by highly dynamic environmental conditions. We isolated three Hydrogenovibrio strains from vents along the Indian Ridge, which grow on all three electron donors. We present transcriptomic data from strains grown on iron, hydrogen or thiosulfate with respective oxidation and autotrophic CO2 fixation rates, RubisCO activity, SEM, and EDX. Maximum estimates of one strain’s oxidation potential were 10, 24, and 952 mmol for iron, hydrogen and thiosulfate oxidation and 0.3, 1, and 84 mmol CO2 fixation, respectively, per vent per hour indicating their relevance for element cycling in-situ. Several genes were up- or downregulated depending on the inorganic electron donor provided. Although no known genes of iron-oxidation were detected, upregulated transcripts suggested iron-acquisition and so far unknown iron-oxidation-pathways.
中文翻译:
来自深海热液喷口的代谢多功能氢弧菌对硫、氢和铁的氧化
化能自养氢弧菌在热液喷口处普遍存在且数量丰富。它们可以氧化硫、氢或铁,但目前还没有一种能同时使用这三种能源。然而,这种能力对于以高动态环境条件为特征的通风口来说是有利的。我们从印度洋脊沿线的喷口中分离出三种氢弧菌菌株,它们在所有三个电子供体上生长。我们提供了在铁、氢或硫代硫酸盐上生长的菌株的转录组数据,以及各自的氧化和自养 CO2 固定速率、RubisCO 活性、SEM 和 EDX。一种菌株氧化电位的最大估计值分别为 10、24 和 952 mmol(铁、氢和硫代硫酸盐氧化)和 0.3、1 和 84 mmol CO2 固定(每小时每个排气口),表明它们与原位元素循环的相关性。根据所提供的无机电子供体,一些基因被上调或下调。尽管没有检测到已知的铁氧化基因,但上调的转录本表明铁的获取和迄今为止未知的铁氧化途径。
更新日期:2024-09-12
中文翻译:
来自深海热液喷口的代谢多功能氢弧菌对硫、氢和铁的氧化
化能自养氢弧菌在热液喷口处普遍存在且数量丰富。它们可以氧化硫、氢或铁,但目前还没有一种能同时使用这三种能源。然而,这种能力对于以高动态环境条件为特征的通风口来说是有利的。我们从印度洋脊沿线的喷口中分离出三种氢弧菌菌株,它们在所有三个电子供体上生长。我们提供了在铁、氢或硫代硫酸盐上生长的菌株的转录组数据,以及各自的氧化和自养 CO2 固定速率、RubisCO 活性、SEM 和 EDX。一种菌株氧化电位的最大估计值分别为 10、24 和 952 mmol(铁、氢和硫代硫酸盐氧化)和 0.3、1 和 84 mmol CO2 固定(每小时每个排气口),表明它们与原位元素循环的相关性。根据所提供的无机电子供体,一些基因被上调或下调。尽管没有检测到已知的铁氧化基因,但上调的转录本表明铁的获取和迄今为止未知的铁氧化途径。