Antimony efflux underpins phosphorus cycling and resistance of phosphate-solubilizing bacteria in mining soils

生物 流出 细菌 微生物 生物利用度 水平基因转移 磷酸盐 自行车 基因 环境化学 微生物学 生物化学 系统发育树 遗传学 化学 生物信息学 考古 历史 有机化学
作者
Shengwei Liu,Jiaxiong Zeng,Yu Huang,Cheng Wang,Yunfeng Yang,Jianjun Wang,Zhili He,Qingyun Yan
出处
期刊:The ISME Journal [Springer Nature]
卷期号:17 (8): 1278-1289 被引量:36
标识
DOI:10.1038/s41396-023-01445-6
摘要

Microorganisms play crucial roles in phosphorus (P) turnover and P bioavailability increases in heavy metal-contaminated soils. However, microbially driven P-cycling processes and mechanisms of their resistance to heavy metal contaminants remain poorly understood. Here, we examined the possible survival strategies of P-cycling microorganisms in horizontal and vertical soil samples from the world's largest antimony (Sb) mining site, which is located in Xikuangshan, China. We found that total soil Sb and pH were the primary factors affecting bacterial community diversity, structure and P-cycling traits. Bacteria with the gcd gene, encoding an enzyme responsible for gluconic acid production, largely correlated with inorganic phosphate (Pi) solubilization and significantly enhanced soil P bioavailability. Among the 106 nearly complete bacterial metagenome-assembled genomes (MAGs) recovered, 60.4% carried the gcd gene. Pi transportation systems encoded by pit or pstSCAB were widely present in gcd-harboring bacteria, and 43.8% of the gcd-harboring bacteria also carried the acr3 gene encoding an Sb efflux pump. Phylogenetic and potential horizontal gene transfer (HGT) analyses of acr3 indicated that Sb efflux could be a dominant resistance mechanism, and two gcd-harboring MAGs appeared to acquire acr3 through HGT. The results indicated that Sb efflux could enhance P cycling and heavy metal resistance in Pi-solubilizing bacteria in mining soils. This study provides novel strategies for managing and remediating heavy metal-contaminated ecosystems.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
XuNan完成签到,获得积分10
1秒前
Leo完成签到,获得积分10
2秒前
李秉烛完成签到 ,获得积分10
2秒前
矮小的柠檬完成签到,获得积分10
2秒前
米鼓完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
cling完成签到 ,获得积分10
6秒前
10秒前
璐璐发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
感动的白梅完成签到 ,获得积分10
12秒前
铁光发布了新的文献求助10
14秒前
DduYy完成签到,获得积分10
14秒前
18秒前
21秒前
张章完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
沉默含海完成签到 ,获得积分10
23秒前
fengqiwu发布了新的文献求助10
23秒前
7ohnny完成签到,获得积分10
24秒前
mini完成签到,获得积分10
28秒前
马家辉完成签到,获得积分10
29秒前
慢无墓地完成签到 ,获得积分10
30秒前
追逐梦想的打工人完成签到,获得积分10
32秒前
tyccc完成签到,获得积分10
34秒前
大气的尔蓝完成签到,获得积分10
35秒前
乐无忧完成签到 ,获得积分10
37秒前
38秒前
平常的羊完成签到 ,获得积分10
42秒前
无花果应助青月小飞龙采纳,获得20
43秒前
gdgd完成签到,获得积分10
43秒前
45秒前
踏雪飞鸿完成签到,获得积分10
47秒前
晨曦完成签到,获得积分10
48秒前
49秒前
zouzh发布了新的文献求助20
50秒前
HH完成签到,获得积分10
57秒前
直率若烟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
105完成签到 ,获得积分0
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Gründe der Seele:Die Wiener Psychatrie im 20.Jahrhundert 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7270351
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8890725
关于积分的说明 18793599
捐赠科研通 6945539
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3203730
关于科研通互助平台的介绍 2376602
邀请新用户注册赠送积分活动 2179671