文献解读 | 基于宏基因组技术揭示沼泽土壤中新型趋磁Elusimicrobiota的基因组回收及重建研究成果
趋磁细菌(MTB)是风度较低且研究不足的细菌门,属于稀有生物圈。本文使用磁分离技术富集趋磁菌,并使用宏基因组、16S等方法研究黑沼泽土壤及其富磁部分的菌群结构及功能基因。发现了属于Elusimicrobiota的两种新的趋磁菌——自由念珠菌DUR002和暗念珠菌DUR003。
英文标题: Recovery and genome reconstruction of novel magnetotactic Elusimicrobiota from bog soil
中文标题:沼泽土壤中新型趋磁Elusimicrobiota的基因组回收及重建
发表期刊:The ISME Journal
影响因子:11.217
发表时间:2022年10月27日
1. 磁富集前后的菌群结构
基于16S的分析结果发现磁富集后,Omnitrophota的相对丰度增加了272倍,Elusimicrobiota增加了近200倍,这可能与MTB的分离有关。通过qPCR计算每克样本的基因拷贝数,确定了磁分离后富集的zOTU,13个zOTU表现出磁性反应。
2. 系统发育分析
基于宏基因组分箱得到两个MAG,其中对应DUR002的完整性94.4%、大小3.4M,对应DUR003的基因组大小2.9M、完整性75.8%。将这两个基因组与217个Elusimicrobiota门基因组进行系统发育分析,DUR002属于Endomicrobia类,DUR003属于Elusimicrobbia类,结合ANI结果,将二者分别归入新属Candidatus Liberimonas magnetica、新种Ca. Obscuribacterium magneticum。
3. 磁小体基因簇(MGCs)重建
所研究的四个MGCs包含推测的mam基因(mamA、-B、-M、-I、-Q、-E、-L-like、-N)。基于Elusimicrobiota、其他已知MTB、非MTB中的同源物蛋白序列构建系统发育树,Elusimicrobiota的MGCs中mam蛋白序列几乎全部聚集在一起,而NORP122例外,其MGC序列会与其他MTB聚类。
发现了属于Elusimicrobiota的两种新的趋磁菌,自由念珠菌DUR002和暗念珠菌DUR003基因组包含特殊的磁小体基因——mae。预测的DUR002中的专性发酵代谢、趋磁Elusimicrobiota中缺乏鞭毛,都拓宽了对趋磁细菌生活方式的理解。本研究增加了对趋磁细菌、土壤微生物群落和稀有生物圈的理解。
参考文献:
Uzun M, et al., Recovery and genome reconstruction of novel magnetotactic Elusimicrobiota from bog soil. The ISME Journal. 2022.