Metabolic dependencies govern microbial syntrophies during methanogenesis in an anaerobic digestion ecosystem

产甲烷 产甲烷菌 生物 微生物生态学 基因组 甲烷杆菌 微生物种群生物学 生态学 微生物代谢 丙酸盐 微生物环 广域古菌界 营养水平 无氧运动 细菌 乙酸化 稳定同位素探测 生态系统 环境化学 甲烷八叠球菌 发酵 微生物学 古细菌 生物化学 基因 食物网 遗传学 甲烷
作者
Xinyu Zhu,Stefano Campanaro,Laura Treu,Rekha Seshadri,Natalia Ivanova,Panagiotis Kougias,Nikos C. Kyrpides,Irini Angelidaki
出处
期刊:Microbiome [BioMed Central]
卷期号:8 (1) 被引量:84
标识
DOI:10.1186/s40168-019-0780-9
摘要

Abstract Methanogenesis, a biological process mediated by complex microbial communities, has attracted great attention due to its contribution to global warming and potential in biotechnological applications. The current study unveiled the core microbial methanogenic metabolisms in anaerobic vessel ecosystems by applying combined genome-centric metagenomics and metatranscriptomics. Here, we demonstrate that an enriched natural system, fueled only with acetate, could support a bacteria-dominated microbiota employing a multi-trophic methanogenic process. Moreover, significant changes, in terms of microbial structure and function, were recorded after the system was supplemented with additional H 2 . Methanosarcina thermophila , the predominant methanogen prior to H 2 addition, simultaneously performed acetoclastic, hydrogenotrophic, and methylotrophic methanogenesis. The methanogenic pattern changed after the addition of H 2 , which immediately stimulated Methanomicrobia -activity and was followed by a slow enrichment of Methanobacteria members. Interestingly, the essential genes involved in the Wood-Ljungdahl pathway were not expressed in bacterial members. The high expression of a glycine cleavage system indicated the activation of alternative metabolic pathways for acetate metabolism, which were reconstructed in the most abundant bacterial genomes. Moreover, as evidenced by predicted auxotrophies, we propose that specific microbes of the community were forming symbiotic relationships, thus reducing the biosynthetic burden of individual members. These results provide new information that will facilitate future microbial ecology studies of interspecies competition and symbiosis in methanogenic niches.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
wjswift完成签到,获得积分10
1秒前
Saranaaa完成签到,获得积分10
3秒前
cindy完成签到 ,获得积分10
3秒前
丘比特应助WestHoter采纳,获得10
3秒前
3秒前
那小子真帅完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
炙热友安完成签到,获得积分10
7秒前
OMR123完成签到,获得积分10
8秒前
左丘映易完成签到,获得积分0
8秒前
小吴发布了新的文献求助10
9秒前
yyy2025完成签到,获得积分10
12秒前
修士完成签到 ,获得积分10
12秒前
shining完成签到,获得积分10
13秒前
太想毕业了完成签到,获得积分10
13秒前
卢雅妮完成签到 ,获得积分10
13秒前
gfreezer完成签到,获得积分10
14秒前
111完成签到 ,获得积分10
15秒前
qwf完成签到 ,获得积分10
16秒前
july7292完成签到,获得积分10
19秒前
沙沙完成签到 ,获得积分10
21秒前
23秒前
俭朴的宛完成签到 ,获得积分10
24秒前
真金小子完成签到 ,获得积分10
24秒前
研友完成签到,获得积分0
24秒前
Accept完成签到,获得积分10
25秒前
yi完成签到 ,获得积分10
28秒前
搜集达人应助胡小壳采纳,获得10
28秒前
MY完成签到,获得积分10
29秒前
庾楼月宛如昨完成签到 ,获得积分10
29秒前
萌萌哒完成签到,获得积分10
36秒前
卫东完成签到,获得积分0
37秒前
大力的向日葵完成签到,获得积分10
39秒前
乐乐应助loading采纳,获得10
43秒前
青山完成签到,获得积分10
43秒前
zhangjw完成签到 ,获得积分10
43秒前
天天快乐应助颜色渐变采纳,获得10
43秒前
张虹完成签到,获得积分10
44秒前
老迟到的小蘑菇完成签到,获得积分10
46秒前
46秒前
高分求助中
【请各位用户详细阅读此贴后再求助】科研通的精品贴汇总(请勿应助) 10000
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Research on Disturbance Rejection Control Algorithm for Aerial Operation Robots 1000
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4043934
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3581754
关于积分的说明 11384402
捐赠科研通 3308938
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1821254
邀请新用户注册赠送积分活动 893613
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815776