亚硝酸盐氧化细菌(NOB)是重要的硝酸盐,其活性调节了亚硝酸盐的可用性,并决定了生态系统中氮损失的幅度。In oxic marine sediments, ammonia- oxidizing archaea (AOA) and NOB together catalyze the oxidation of ammonium to nitrate, but the abundance ratios of AOA to canonical NOB in some cores are signi fi cantly higher than the theoretical ratio range predicted from physiological traits of AOA and NOB characterized under realistic ocean conditions, indicating that some NOBs are yet to be发现。在这里,我们报告了硝基氨叶甲状腺素的细菌门,其成员比规范的NOB更丰富,并且在整个全球寡营养沉积物中广泛存在。ca。硝基氨基甲酸糖构件具有氧化亚硝酸盐的功能潜力,此外还具有其他辅助功能,例如尿素水解和硫代硫酸盐还原。虽然一个回收的物种(Ca。硝基氨基甲磷酸菌)通常在塞毒区内构建,另一个(Ca。硝基氨基甲状腺素)还出现在缺氧的沉积物中。计数CA。 硝酸二氨基糖作为亚硝酸盐氧化剂有助于解决氧化海洋沉积物中AOA和NOB之间明显的丰度失衡,因此其活性可能对亚硝酸盐预算施加控制。计数CA。硝酸二氨基糖作为亚硝酸盐氧化剂有助于解决氧化海洋沉积物中AOA和NOB之间明显的丰度失衡,因此其活性可能对亚硝酸盐预算施加控制。
埋在子层状沉积物中的微生物细胞包括地球生物圈的很大一部分,并控制了全球生物地球化学周期。但是,他们使用能量(即功率)的速率实际上是未知的。在这里,我们量化有机物降解,并计算整个地球季相的子叶沉积物中微生物细胞的功率利用。有氧呼吸,硫酸盐还原和甲烷发生分别介导6.9、64.5和28.6%的全球子层中有机物降解。亚卷叶沉积物生物圈的总功率利用率为37.3吉瓦,小于海洋光学区域中产生的功率的0.1%。有氧杂物使用最大的全球功率份额(54.5%),每个细胞的中位功率利用率为2.23×10 -18瓦,而硫酸盐还原器和甲壳因分别使用1.08×10 -19和1.50×10 -20 -20 -20 -20 -20 -20 -20 -20 -20 -20 -20 - 瓦特。大多数子层状细胞都存在于能量通量低于以前所证明的寿命,质疑生命的功率限制。
地下沿海沉积物中的微生物群落高度多样,并且在营养循环中起着重要作用。,虽然沙质沉积物中的微生物的主要部分呈足为Epipsammon(附着在沙粒上),但只有一小部分在间质毛孔中繁殖。到目前为止,对这些自由生活微生物群落的组成知之甚少。在这项研究中进行了研究,在沙滩的地下中,我们比较了沉积物中的古细菌和细菌群落结构,以及应用16S rRNA基因测序的相应毛孔水。我们发现,根据孔隙空间的不同,自由生活原核生物的比例仅为0.2-2.3%。间质微生物群落显示出一个小的重叠,附着的分数为4-7%,并且包含在孔道中仅发现的75-81%ASV的独特组成。它们比各自的沉积物级分更多样化,并且显示出更高的古细菌比。古细菌主要隶属于Dpann Superphylum的纳米章,相对丰富的间隙群落相对丰富。细菌分数包括与候选门辐射(CPR)有关的几种物种。已知两种原核生物谱系都有小细胞尺寸,包括尚未尚未识别的代谢功能的尚未培养的物种。我们的发现得到了对相邻潮汐平坦的调查,显示出类似的趋势。因此,我们的结果表明在沿海沉积物的地下存在不同的间质微生物群落。这种尚未培养的纳米章的自然富集和心肺复苏群的成员为靶向元基因组分析甚至隔离这些群体成员提供了进一步代谢表征的机会。
本研究调查了下水道系统中积累的沉积物通过药物靶标残留物 (DTR) 的出现记录人类活动的可能性。研究的装置是一个 17 米深的地下倾析池,用于收集单一下水道系统(法国奥尔良北部)的粗馏分,收集雨水和废水。沉积在该池中的沉积物可能为研究流域内非法和合法药物消费的历史演变提供绝佳机会,然而,目前沉积过程和 DTR 的记录仍然很大程度上未知。2015 年至 2017 年采集了五个岩心。使用超纯水:甲醇 (1:1) 混合物提取了 152 个沉积物样本,然后通过高压液相色谱串联质谱法对提取物进行分析。还对这些样品进行了几项经典的沉积学分析,例如总有机碳、相描述和粒度分析,以了解影响其沉积的最重要因素(例如 DTR 的物理化学性质、固体类型、废水中的假定负荷)。有机层中中性和阴离子 DTR 的含量较高,而矿物层中仅发现阳离子 DTR,这突显了 DTR 形态的关键作用。因此,在根据倾析槽沉积物中的 DTR 浓度反推药物消费的历史模式时,必须考虑由不同来源(即雨水或废水)引起的沉积物性质的显著变化这一最重要的驱动因素。需要进一步研究以充分了解沉积过程,但这项研究为解释这些时间演变提供了新的线索。
在开发高通量测序仪后,环境原核生物群落通常是通过在16S域上用遗传标记来描述的。然而,由于底漆的选择和读取长度,简短读取测序遇到了系统发育覆盖率和分类分辨率的局限性。在这些关键点上,纳米孔测序(一种适用于长读的元编码的上升技术)被低估了,因为其每读的错误率相对较高。在这里,我们比较了模拟社区中的原核生物群落结构和两个对比的红树林遗址的52个沉积物样本,由16SV4-V5标记上的短读描述(Ca。0.4kpb)通过Illumina测序分析(Miseq,v3),由长读细菌对细菌的描述几乎完整16s(Ca。1.5 kpb)由牛津纳米孔(Minion,R9.2)分析。短读和长阅读从模拟中检索了所有细菌属,尽管两者都显示出与所期待的比例相似的偏差。从沉积物样品中,具有覆盖范围的读数稀有性,在单例过滤后,共同恩赐和Procrustean测试表明,从短读和长长读取的细菌社区结构显着相似,表明位点之间的相当对比度和站点内相干的海岸方向是可比的。在我们的数据集中,分别将84.7和98.8%的短阅读分别分别分配给了相同的物种和属,而不是长阅读所检测到的物种和属。长期16的底漆特异性使其能够检测到309个家庭中的92.2%,而在短16SV4-V5检测到的448属中,有87.7%。长阅读记录了973个未检测到的额外分类单元,其中91.7%被确定为该属等级,其中一些属于11个独家门,尽管仅占长期读数的0.2%。
当考古材料缺失时,重建过去的环境可能具有挑战性。研究有机分子是克服这一缺点的一种方法,这些分子在环境中以痕迹的形式存在了数千年。粪便脂质标记物(类固醇和胆汁酸)和古代沉积物 DNA 提供了一种互补和交叉验证的分析工具,可以拓宽环境考古学中使用的方法范围。然而,人们对结合这两种方法的好处知之甚少。我们简要概述了目前对粪便脂质标记物和古代沉积物 DNA 的了解状况。我们确定了科学和方法上的差距,并提出了它们对更好地理解过去动态的人与动物关系的潜在相关性。通过这篇评论,我们旨在促进新的研究途径,既在既定学科中,也结合迄今为止很少结合的分析方法。
钒的氧化状态决定了它的迁移率和毒性,已有报道称多种微生物存在异化钒酸盐还原反应,突出了该途径在钒污染修复和生物地球化学循环中的潜在意义。然而,到目前为止,已知的大多数能够还原钒酸盐的微生物都是属于变形菌门的革兰氏阴性呼吸道细菌。在本研究中,我们从北部中印度洋脊的深海沉积物中分离出一株嗜热杆菌 VROV1 菌株,并研究了其还原钒的能力以及钒酸盐对其细胞代谢的影响。一系列培养实验表明,分离的菌株在发酵过程中能有效地将 V(V) 还原为 V(IV),即使在 mM 水平上也是如此,而且这种还原涉及直接的生物过程,而不是通过代谢产物的间接还原。钒影响微生物的碳和氮代谢。值得注意的是,在钒酸盐存在的情况下,丙氨酸产量会减少,这表明代谢通量从转氨反应转向钒酸盐还原。T. mesophilus VROV1 是继 Lactococcus raffinolactis 之后第二种被鉴定为能还原钒的革兰氏阳性细菌,但这些细菌属于不同的类别:T. mesophilus 被归类为梭菌,而 L. raffinolactis 被归类为芽孢杆菌。VROV1 去除钒酸盐的特定速率高达 2.8 pmol/细胞/天,与金属还原细菌相当,明显超过 L. raffinolactis。我们的研究结果扩大了细菌领域内钒酸盐还原生物的分布。鉴于 T .嗜温杆菌及其近亲,我们推测发酵钒酸还原对钒的全球生物地球化学循环的影响可能比以前认为的更大。
fi g u r e 3在映射的分类法分配的鱼类化石的绘图读物中损坏。(a)胞质脱氨基的事后损害沿映射的测序读数不均匀地分布。在参考为c的读取中t的组合分数和a引用为g的a在映射的读取中的位置绘制了从3'端计数或5'端计数。由于这种化学改变在单链的悬垂中尤为普遍,因此明显的c> t和g>的相对丰度在读取末端的变化表明了真实的古代DNA。连接每个图的左右部分的虚线仅用于说明目的。(b)单个样品中单链悬垂(δs)中脱氨基的细胞固体的比例,以及在陆地环境下24°C环境温度在24°C环境温度下按样品年龄的预期δs模型。(c)读取针对其各自的核参考基因组的分类学样本映射的长度分布。超过最大读取长度的插入物中的人工峰通过忽略最后3 bp箱中的计数而省略了。读取长度很短,而对于aDNA也是如此。面板B中的传说适用于所有面板。ci,置信区间; nt,核苷酸。
这项研究通过分析了这种环境的沉积物和梅奥菲纳河,表征了ipojuca河延伸的低音区。以两个分(点1:8°17'28.2” s; 35°59'38.6” W和点2:8°17'48.1” s; 35°56'12.2” W)和三个时期:夏季(2018年11月(2018年11月/2018年),过渡期(2018年3月)和2018年6月(2018年11月(2018年))。最具代表性的材料被归类为淤泥,在粗,中和细小之间变化。678个Meiofauna个体被计数,分布在四个代表性分类单元,rotifera(41%),Nematoda(40%),Annelida(11%)和Copepoda(5%)中。永久分析表明该周期(p = 0.0009)和空间(p = 0.0261)因子的显着差异。Meiofauna社区结构与低音环境变量之间没有显着的关系。观察到的差异可能与水质有关,水质在所研究的点和周期之间也有所不同。
©作者2024。Open Access本文是根据Creative Commons Attribution 4.0 International许可获得许可的,该许可允许以任何媒介或格式使用,共享,适应,分发和复制,只要您对原始作者和来源提供适当的信誉,请提供与创意共享许可证的链接,并指出是否进行了更改。本文中的图像或其他第三方材料包含在文章的创意共享许可中,除非在信用额度中另有说明。如果本文的创意共享许可中未包含材料,并且您的预期用途不受法定法规的允许或超过允许的用途,则您需要直接从版权所有者那里获得许可。要查看此许可证的副本,请访问http://创建ivecommons。org/licen ses/by/4。0/。Creative Commons公共领域奉献豁免(http://创建ivecommons。Org/publi cdoma in/Zero/1。0/1。0/)适用于本文中提供的数据,除非在数据信用额度中另有说明。
