304 Stainless vy welded coiled fantsona / tubing zhemical zomponent, Biosynthetic Potential ny Global Marine Microbiome

Misaotra anao nitsidika ny Nature.com.Mampiasa kinova mpitety tranonkala manana fanohanana CSS voafetra ianao.Mba hahazoana traikefa tsara indrindra, manoro hevitra anao izahay hampiasa navigateur nohavaozina (na esory ny Compatibility Mode amin'ny Internet Explorer).Ho fanampin'izany, mba hiantohana ny fanohanana mitohy, dia asehoy ny tranokala tsy misy fomba sy JavaScript.
Sliders mampiseho lahatsoratra telo isaky ny slide.Ampiasao ny bokotra aoriana sy manaraka mba hivezivezena amin'ny slides, na ny bokotra mpanara-maso ny slides amin'ny farany mba hivezivezena amin'ny slide tsirairay.

Famaritana ny vokatra amin'ny antsipiriany

304 Stainless vy welded coiled fantsona / fantsona
1. Specification: Stainless vy Coil Tubing / Tubing
2. Karazana: welded na seamless
3. Fenitra: ASTM A269, ASTM A249
4. Stainless vy coil fantsona OD: 6mm ny 25.4MM
5. Length: 600-3500MM na araka ny takian'ny mpanjifa.
6. Ny hatevin'ny rindrina: 0.2mm hatramin'ny 2.0mm.

7. Fandeferana: OD: +/-0.01mm;Hatevina: +/-0.01%.

8. Coil lavaka anatiny habe: 500MM-1500MM (azo ovaina araka ny fepetra takian'ny mpanjifa)

9. Coil avo: 200MM-400MM (azo ovaina araka ny fepetra takian'ny mpanjifa)

10. Surface: mamirapiratra na annealed
11. Fitaovana: 304, 304L, 316L, 321, 301, 201, 202, 409, 430, 410, firaka 625, 825, 2205, 2507, sns.
12. Fonosana: kitapo tenona amin'ny raharaha hazo, pallet hazo, hazo hazo, na araka ny takian'ny mpanjifa
13. Fitsapana: singa simika, tanjaky ny vokatra, tanjaky ny tensile, fandrefesana hamafin'ny
14. antoka: Ny antoko fahatelo (ohatra: SGS TV) fisafoana, sns.
15. Fampiharana: Haingo, fanaka, fitaterana menaka, mpanakalo hafanana, fanamboarana railing, fanamboarana taratasy, fiara, fanodinana sakafo, fitsaboana, sns.

Ny vondrom-piarahamonina mikraoba voajanahary dia samy hafa amin'ny phylogenetically sy metabolika.Ho fanampin'ireo vondron'ny zavamananaina tsy voadinika1, io fahasamihafàna io koa dia manana fahafahana manan-karena amin'ny fahitana ireo enzymes manan-danja eo amin'ny tontolo iainana sy ny bioteknolojia ary ny fitambarana biochemika2,3.Na izany aza, ny fandalinana io fahasamihafana io mba hamaritana ny lalan'ny génomika izay manambatra ny fitambarana toy izany ary mamehy azy ireo amin'ny mpampiantrano azy tsirairay dia mbola sarotra.Mbola tsy fantatra ny mety ho biosynthetic an'ny zavamiaina bitika any amin'ny ranomasina misokatra noho ny fetran'ny famakafakana ny angon-drakitra momba ny famahana ny fototarazo maneran-tany.Eto isika dia mandinika ny fahasamihafana sy ny fahasamihafan'ny vondron'ny fototarazo biosynthetic any an-dranomasina amin'ny fampidirana ireo fototarazo mikraoba 10.000 eo ho eo avy amin'ny sela kolontsaina sy sela tokana miaraka amin'ny fototarazo vaovao 25.000 vao nohavaozina avy amin'ny santionany an-dranomasina 1.000 mahery.Ireo ezaka ireo dia nahafantarana manodidina ny 40.000 eo ho eo amin'ny ankamaroan'ny vondron'ny fototarazo biosynthetic vaovao, ny sasany amin'izy ireo dia hita ao amin'ny vondrona phylogenetika tsy nampoizina teo aloha.Ao amin'ireo mponina ireo, dia nahita taranaka iray manankarena amin'ny fitambaran'ny fototarazo biosynthetic (“Candidatus Eudormicrobiaceae”) izahay izay an'ny phylum bakteria tsy voavoly ary nahitana ny sasany amin'ireo zavamiaina bitika biolojika isan-karazany indrindra amin'ity tontolo ity.Amin'ireo, dia nanamarika ny lalan'ny phosphatase-peptide sy pytonamide izahay, hamantatra ireo tranganà firafitry ny fikambanan'ny bioactive tsy mahazatra sy ny enzymology.Ho fehin-kevitra, ity fanadihadiana ity dia mampiseho ny fomba ahafahan'ny paikady mifototra amin'ny microbiome ahafahan'ny fikarohana ireo anzima sy sakafo voajanahary tsy fantatra teo aloha amin'ny microbiota sy tontolo iainana tsy dia takatra loatra.
Ny mikraoba dia mitondra ny tsingerin'ny biogeokimia eran'izao tontolo izao, mitahiry tranon-tsakafo ary mitazona ny zavamaniry sy ny biby ho salama5.Ny fahasamihafan'ny phylogenetic, ny metabolika ary ny fiasany dia maneho ny fahafahana manan-karena amin'ny fahitana ny taxa1 vaovao, ny enzymes ary ny fitambarana biochemika, anisan'izany ny vokatra voajanahary6.Ao amin'ny vondrom-piarahamonina ekolojika, ireo molekiola ireo dia manome microorganisms amin'ny karazana fiasa ara-batana sy ara-tontolo iainana, manomboka amin'ny fifandraisana amin'ny fifaninanana 2, 7.Ho fanampin'ny asany tany am-boalohany, ireo vokatra voajanahary ireo sy ny lalan'ny famokarana voadika ara-jetika dia manome ohatra ho an'ny fampiharana bioteknolojia sy fitsaboana2,3.Ny famantarana ny lalana sy ny fifandraisana toy izany dia nanamora be ny fandalinana ny mikraoba kolontsaina.Na izany aza, ny fanadihadiana momba ny taksonômika momba ny tontolo voajanahary dia naneho fa ny ankamaroan'ny zavamiaina bitika dia tsy voavoly8.Io fitongilanana ara-kolotsaina io dia mametra ny fahafahantsika mitrandraka ny fahasamihafan'ny fiasa voafaritry ny mikraoba maro4,9.
Mba handresena ireo fetra ireo, ny fandrosoana ara-teknolojia tato anatin'ny folo taona lasa dia namela ireo mpikaroka mivantana (izany hoe, tsy misy kolontsaina teo aloha) ny filaharan'ny ADN mikraoba avy amin'ny vondrom-piarahamonina manontolo (metagenomika) na sela tokana.Ny fahafahana manangona ireo sombintsombiny ireo ho ampahany lehibe kokoa amin'ny génomée ary manangana indray ny génoméme metagenomically assembled (MAGs) na single amplified génomes (SAGs), tsirairay avy, dia manokatra fotoana manan-danja amin'ny fandalinana taxocentric momba ny microbiome (izany hoe, vondrom-piarahamonina mikraoba sy microbiome).manamboara lalana vaovao.fitaovana fototarazo ao amin'ny tontolo iray) 10,11,12.Raha ny marina, ny fikarohana vao haingana dia nanitatra be ny fanehoana phylogenetic ny fahasamihafana mikraoba eto amin'ny Earth1, 13 ary naneho ny ankamaroan'ny fahasamihafan'ny asa ao amin'ny vondrom-piarahamonina mikraoba tsirairay izay tsy voarakotry ny filaharan'ny genome microorganism kolontsaina (REFs)14.Ny fahafahana mametraka ny fahasamihafan'ny asa tsy hita ao anatin'ny tontolon'ny génome mpampiantrano (izany hoe, ny famahana ny génome) dia tena ilaina amin'ny faminaniany ireo tsipika mikraoba mbola tsy voamarika izay azo inoana fa mandika ny vokatra voajanahary vaovao15,16 na amin'ny fanarahana ireo fitambarana ireo hiverina any amin'ny mpamokatra azy voalohany17.Ohatra, ny fomba famakafakana génomika metagenomika sy sela tokana dia nitarika ny famantarana ny Candidatus Entotheonella, vondron'ny bakteria mifandray amin'ny sponjy manankarena amin'ny metabolika, ho mpamokatra karazana zava-mahadomelina isan-karazany18.Na izany aza, na dia eo aza ny fanandramana vao haingana amin'ny fikarohana genomika amin'ny vondrom-piarahamonina mikraoba isan-karazany, 16,19 mihoatra ny roa ampahatelon'ny angon-drakitra metagenomika manerantany ho an'ny ranomasimbe ekôsistema lehibe indrindra eto an-tany16,20 dia mbola tsy hita.Noho izany, amin'ny ankapobeny, ny tanjaky ny biosynthetic an'ny microbiome an-dranomasina sy ny mety ho fitehirizana ny vokatra enzymatic sy voajanahary vaovao dia mbola tsy fantatra.
Mba hijerena ny tanjaky ny biosynthetic an'ny microbiome an-dranomasina amin'ny sehatra manerantany, dia nanangona voalohany ny génome mikraoba an-dranomasina azo tamin'ny alàlan'ny fomba miankina amin'ny kolontsaina sy tsy kolontsaina mba hamoronana angona midadasika momba ny phylogenetika sy ny asan'ny fototarazo.Ny fandinihana ity angon-drakitra ity dia nahitana karazana karazana kôpôlôjia biosynthetic (BGCs), izay an'ny fianakaviana mbola tsy voamarika (GCF).Ho fanampin'izay, nahita fianakaviana bakteria tsy fantatra izahay izay mampiseho ny fahasamihafan'ny BGC fantatra indrindra any amin'ny ranomasina misokatra hatramin'izao.Nifidy lalana roa synthesis ribosomal sy peptide (RiPP) nohavaozina taorian'ny fandikan-teny izahay ho an'ny fanamarinana andrana mifototra amin'ny fahasamihafan'ny fototarazony amin'ny lalana fantatra ankehitriny.Ny toetra mampiavaka an'ireo lalana ireo dia naneho ohatra tsy nampoizina momba ny enzymology ary koa ireo singa tsy mahazatra ara-drafitra misy hetsika manakana ny protease.
Tamin'ny voalohany, nikendry ny hamorona loharano angon-drakitra manerantany ho an'ny famakafakana genome izahay, mifantoka amin'ny singa bakteria sy arkea ao aminy.Mba hanaovana izany, nanangona angona metagenomika sy santionany an-dranomasina 1038 avy amin'ny toerana santionany 215 miparitaka maneran-tany (latitude = 141.6°) ary sosona lalina maromaro (1 ka hatramin'ny 5600 m ny halaliny, mandrakotra ny faritra pelagic, mesopelagic ary abyssal).Background21,22,23 (sary 1a, angon-drakitra fanampiny, sary 1a ary tabilao fanampiny 1).Ho fanampin'ny fanomezana fandrakofana ara-jeografika midadasika, ireo santionany voasivana voasivana ireo dia namela anay hampitaha ireo singa isan-karazany amin'ny microbiome an-dranomasina, ao anatin'izany ny viriosy (<0.2 µm), ny prokaryotic-rich (0.2-3 µm), ny ampahany manankarena (0.8 µm). ).–20 µm) sy zanatany efa lany viriosy (>0.2 µm).
a, Mitotaly 1038 ny fototarazo (metagenomika) an'ny vondrom-piarahamonina mikraoba an-dranomasina nangonina avy amin'ny toerana 215 miparitaka maneran-tany (62°S hatramin'ny 79°U ary 179°W hatramin'ny 179°E.).Sarintany taila © Esri.Loharano: GEBCO, NOAA, CHS, OSU, UNH, CSUMB, National Geographic, DeLorme, NAVTEQ, ary Esri.b, ireo metagenome ireo dia nampiasaina hanamboarana MAG (fomba sy fampahalalana fanampiny), izay tsy mitovy amin'ny habeny sy ny kalitao (fomba) ao amin'ny datasets (marika amin'ny loko).Ireo MAG naorina indray dia nampiana génome azo ampahibemaso (ivelany), anisan'izany ny MAG26, SAG27 ary REF vita tanana.27 Manangona OMD.c, raha ampitahaina amin'ny tatitra teo aloha izay mifototra amin'ny SAG (GORG)20 na MAG (GEM)16, ny OMD dia manatsara ny toetran'ny génomika amin'ny vondrom-piarahamonina mikraoba an-dranomasina (metagenomic read mapping rate; method) in-droa na in-telo miaraka amin'ny fanehoana tsy miovaova amin'ny lalina sy latitude..<0.2, n=151, 0.2-0.8, n=67, 0.2-3, n=180, 0.8-20, n=30, >0.2, n=610, <30°, n = 132, 30–60° , n = 73,>60°, n = 42, EPI, n = 174, MES, n = 45, BAT, n = 28. karazany eo amin'ny 8300 eo ho eo, mihoatra ny antsasany no mbola tsy voasokajy teo aloha araka ny fanamarihan'ny taksonômika amin'ny fampiasana ny GTDB (dikan-teny 89) e, ny fanasokajiana ny karazana araka ny karazana génome dia nampiseho fa mifameno tsara ny MAG, SAG ary REF amin'ny taratry ny fahasamihafan'ny phylogenetika. ny microbiome an-dranomasina.Indrindra indrindra, 55%, 26% ary 11% amin'ireo karazana dia manokana ho an'ny MAG, SAG ary REF.BATS, Bermudes Atlantic Time Series;GEM, fototarazon'ny microbiome eto an-tany;GORG, génome fanondroana ranomasimbe eran-tany;HOT, andiam-potoanan'ny ranomasimbe Hawaii.
Amin'ny fampiasana an'io tahiry io, dia nanamboatra MAG 26,293 izahay, ny ankamaroany dia bakteria sy arkea (sary 1b sy angon-drakitra miitatra, sary 1b).Namorona ireo MAG ireo izahay avy amin'ny fivoriambe avy amin'ny santionany misaraka fa tsy mitambatra mba hisorohana ny firodanan'ny filaharana voajanahary eo amin'ny santionany avy amin'ny toerana samihafa na ny fotoana (fomba).Ho fanampin'izay, navondronay ny sombin-taranaka génomika mifototra amin'ny fifandraisan'izy ireo amin'ny santionany marobe (avy amin'ny santionany 58 ka hatramin'ny 610, arakaraka ny fanadihadiana; fomba).Hitanay fa dingana mandany fotoana nefa manan-danja 24 izany izay nohitsakitsahina tamin'ny asa fanamboarana MAG16, 19, 25 lehibe maro ary nanatsara be ny habetsahana (2.7 heny amin'ny salan'isa) sy ny kalitao (+20% amin'ny salan'isa) génomé.natsangana avy amin'ny metagenome an-dranomasina nodinihina teto (angona fanampiny, sary 2a ary fampahalalana fanampiny).Amin'ny ankapobeny, ireo ezaka ireo dia niteraka fitomboana 4,5 heny amin'ny MAG microbial an-dranomasina (6 heny raha toa ka MAG avo lenta ihany no raisina) raha oharina amin'ny loharanon'ny MAG feno indrindra misy ankehitriny16 (Fomba).Ity andiany MAG vao noforonina ity dia natambatra tamin'ny MAG26 830, 5969 SAG27 ary 1707 REF.Karazana bakteria sy archaea an-dranomasina fito amby roapolo no mandrafitra fitambarana génôma 34.799 (sary 1b).
Avy eo dia nanombana ny loharanon-karena vao noforonina izahay mba hanatsarana ny fahaizany misolo tena ny vondrom-piarahamonina mikraoba an-dranomasina sy hanombantombana ny fiantraikan'ny fampidirana karazana génome samihafa.Amin'ny ankapobeny, hitanay fa mandrakotra manodidina ny 40-60% amin'ny angon-drakitra metagenomika an-dranomasina (sary 1c), indroa na intelo ny fandrakofana ny tatitra MAG-ihany teo aloha amin'ny halalin'ny halalin'ny Latitude More serial 16 na SAG20.Ho fanampin'izany, mba handrefesana ara-dalàna ny fahasamihafan'ny taxonomika amin'ny fanangonana efa voaorina, dia nanamarika ny génome rehetra izahay tamin'ny alàlan'ny fitaovam-pitaovana (fomba) Genome Taxonomy Database (GTDB) ary nampiasa ny salan'isan'ny nucleotide nucleotide amin'ny ankapobeny amin'ny 95%.28 mba hamantarana karazana karazana clusters (karazana) 8.304.Ny roa ampahatelon'ireo karazana ireo (anisan'izany ny clades vaovao) dia mbola tsy niseho teo aloha tao amin'ny GTDB, izay nahitana 2790 tamin'ny fampiasana ny MAG naorina tamin'ity fanadihadiana ity (sary 1d).Ankoatra izany, hitanay fa mifameno be ny karazana génome: 55%, 26%, ary 11% amin'ny karazana dia ahitana MAG, SAG, ary REF (sary 1e).Ankoatra izany, ny MAG dia nandrakotra ireo karazana 49 hita ao amin'ny tsanganana rano, raha toa ka ny SAG sy ny REF kosa dia 18 sy 11 amin'izy ireo.Na izany aza, ny SAG dia maneho tsara kokoa ny fahasamihafan'ny clades mahazatra indrindra (angona miitatra, sary 3a), toy ny Pelagic Bacteriales (SAR11), miaraka amin'ny SAG mandrakotra karazana 1300 ary karazana MAG 390 ihany.Marihina fa ny REF dia mahalana mifanipaka amin'ny MAG na SAG amin'ny haavon'ny karazana ary misolo tena> 95% amin'ny génome 1000 eo ho eo tsy hita ao amin'ny seta metagenomika an-dranomasina misokatra nodinihina eto, indrindra noho ny fifandraisana amin'ny karazana santionany an-dranomasina mitokana (ohatra ny sediment). .na mpiara-miasa).Mba hahatonga azy io ho azon'ny vondrom-piarahamonina siantifika, ity loharanon-janahary an-dranomasina ity, izay ahitana sombiny tsy voasokajy ihany koa (ohatra, avy amin'ny phages vinavinaina, nosy génomika, ary sombintsombin'ny génomé izay tsy ampy ny angona ho an'ny fanamboarana MAG), dia azo ampitahaina amin'ny angona taxonomic. .Ampidiro ny fanamarihana miaraka amin'ny fiasan'ny fototarazo sy ny mari-pamantarana mifandraika amin'ny Ocean Microbiology Database (OMD; https://microbiomics.io/ocean/).
Avy eo izahay dia nandeha nijery ny harena sy ny zava-baovao amin'ny mety ho biosynthetic amin'ny microbiome an-dranomasina misokatra.Ho an'ity tanjona ity, dia nampiasa ny antiSMASH voalohany izahay ho an'ny MAG, SAG ary REF rehetra hita ao amin'ny metagenomes an-dranomasina (fomba) 1038 mba haminavina ny totalin'ny 39,055 BGCs.Avy eo dia navondronay ho 6907 GCFs tsy misy redundant sy 151 vondron'olona cluster (GCCs; Tabilao fanampiny 2 sy fomba) mba hitazomana ny redundancy voajanahary (izany hoe, ny BGC mitovy dia azo fehezina amin'ny génome maro) sy ny angon-drakitra metagenomika Fizarana ny BGCs mifantoka.Ny BGC tsy feno dia tsy nitombo be, raha misy (Fampahalalana fanampiny), ny isan'ny GCF sy ny GCC, izay misy mpikambana BGC iray farafahakeliny ao anatin'ny 44% sy 86% amin'ny tranga.
Ao amin'ny ambaratonga GCC dia nahita karazana RiPP sy vokatra voajanahary hafa (sary 2a).Anisan'izany, ohatra, ny arilpolyènes, carotenoids, ectoines, ary siderophores dia an'ny GCC miaraka amin'ny fizarana filogenetika midadasika ary be dia be amin'ny metagenomes oseana, izay mety manondro ny fampifanarahana midadasika ny microorganism amin'ny tontolo an-dranomasina, anisan'izany ny fanoherana ny karazana oksizenina mihetsika, oxidative sy osmotic stress..na fisoronana vy (fanazavana fanampiny).Ity fahasamihafan'ny fiasa ity dia mifanohitra amin'ny fanadihadiana vao haingana momba ny BGCs 1.2 tapitrisa eo ho eo amin'ny génome 190,000 eo ho eo voatahiry ao amin'ny tahiry NCBI RefSeq (BiG-FAM/RefSeq, antsoina hoe RefSeq)29, izay nampiseho fa tsy ribosom Synthetase peptides (NRPS) sy polyketide synthase. (PKS) BGCs (Fampahafantarana fanampiny).Hitanay ihany koa ny 44 (29%) GCCs tsy misy ifandraisany afa-tsy amin'ny RefSeq BGC (\(\bar{d}\)RefSeq> 0.4; Fig. 2a sy fomba) ary 53 (35%) GCCs ao amin'ny MAG ihany, manasongadina ny mety mba hamantarana ireo akora simika tsy voalaza teo aloha ao amin'ny OMD.Raha jerena fa ny tsirairay amin'ireo GCCs ireo dia mety maneho ny fiasa biosynthetic tena samihafa, dia nandinika bebe kokoa ny angona tamin'ny haavon'ny GCF izahay amin'ny ezaka mba hanomezana vondrona BGC amin'ny antsipiriany bebe kokoa izay voalaza mialoha ho an'ny vokatra voajanahary mitovy29.Ny totalin'ny 3861 (56%) fantatra fa GCF dia tsy nifandona tamin'ny RefSeq, ary> 97% amin'ny GCF dia tsy tao amin'ny MIBiG, iray amin'ireo angona lehibe indrindra amin'ny BGC voamarina amin'ny fanandramana (sary 2b).Na dia tsy mahagaga aza ny mahita lalana vaovao maro mety hitranga amin'ny toe-javatra izay tsy asehon'ny génome reference, ny fomba ataontsika amin'ny fanafoanana ny BGC amin'ny GCF alohan'ny benchmarking dia tsy mitovy amin'ny tatitra teo aloha 16 ary mamela antsika hanome fanombanana tsy miangatra momba ny zava-baovao.Ny ankamaroan'ny fahasamihafana vaovao (3012 GCF na 78%) dia mifanaraka amin'ny terpenes, RiPP na vokatra voajanahary hafa, ary ny ankamaroany (1815 GCF na 47%) dia voakodia amin'ny karazana tsy fantatra noho ny mety ho biosynthetic azy.Tsy toy ny kluster PKS sy NRPS, ireo BGCs compact ireo dia tsy dia azo zaraina mandritra ny fivoriambe metagenomic 31 ary mamela fotoana bebe kokoa sy loharanon-karena amin'ny vokatra.
Ny fitambaran'ny BGC 39.055 dia natambatra ho 6.907 GCF sy 151 GCC.a, fanehoana angon-drakitra (ivelany anatiny).Ny fivondronan'ny ambaratongan'ny halaviran'ny BGC mifototra amin'ny GCC, ny 53 amin'ireo dia fehezin'ny MAG ihany.Ny GCC dia misy BGC avy amin'ny taxa samihafa (frequence vavahady ln-transformed) ary kilasy BGC samy hafa (mifanitsy amin'ny fahitany ny haben'ny faribolana).Ho an'ny GCC tsirairay, ny sosona ivelany dia maneho ny isan'ny BGCs, ny fihanaky ny (isan-jaton'ny santionany), ary ny halavirana (ny elanelan'ny cosine BGC kely indrindra (min(dMIBiG))) avy amin'ny BiG-FAM mankany BGC.Asongadina amin'ny zana-tsipìka ny GCC misy BGC mifandray akaiky amin'ny BGC voamarina (MIBiG).b Ny fampitahana ny GCF amin'ny vinavina (BiG-FAM) sy ny BGC voamarina amin'ny andrana (MIBiG), 3861 GCF vaovao (d–> 0.2) no hita.Ny ankamaroan'ny (78%) amin'ireo kaody ireo ho an'ny RiPP, terpenes ary vokatra voajanahary hafa.c, ny génome rehetra ao amin'ny OMD hita ao amin'ny metagenôme an-dranomasina 1038 dia napetraka tao amin'ny hazo fototry ny GTDB mba hampisehoana ny fandrakofana phylogenetic ny OMD.Ny clades tsy misy génome ao amin'ny OMD dia aseho amin'ny loko volomparasy.Ny isan'ny BGC dia mifanandrify amin'ny isan'ny be indrindra amin'ny BGC voalaza mialoha isaky ny génome ao anaty clade iray.Mba hanazavana, nirodana ny 15% farany amin'ny node.Ny zana-tsipìka dia manondro clades manankarena BGC (>15 BGC), afa-tsy ny Mycobacterium, Gordonia (faharoa Rhodococcus), ary Crocosphaera (faharoa ihany ny Synechococcus).d, tsy fantatra c.Ny Eremiobacterota dia naneho ny fahasamihafan'ny biosynthetic avo indrindra (fanondroana Shannon mifototra amin'ny karazana vokatra voajanahary).Ny tarika tsirairay dia maneho ny génome manana BGC betsaka indrindra amin'ny karazana.T1PKS, PKS karazana I, T2/3PKS, PKS karazana II ary karazana III.
Ho fanampin'ny harena sy ny zava-baovao, dia mandinika ny firafitry ny biogeografika momba ny mety ho biosynthetic an'ny microbiome an-dranomasina isika.Ny fanangonana santionany amin'ny alàlan'ny fizarana nomeraon'ny dika mitovy metagenomika GCF (Methods) dia nampiseho fa ny vondrom-piarahamonina ambany latitude, surface, prokaryotic-prokaryotic ary mahantra viriosy, ny ankamaroany dia avy amin'ny rano mipoitra na lalina kokoa, dia manankarena RiPP sy BGC terpenes.Mifanohitra amin'izany kosa, ny vondrom-piarahamonina polar, ranomasina lalina, viriosy ary potikely dia mifandray amin'ny habetsahan'ny NRPS sy PKS BGC (angona miitatra, sary 4 ary fampahalalana fanampiny).Farany, hitanay fa ny vondrom-piarahamonina tropikaly sy pelagika nodinihina tsara no loharanon-karena vaovao be fanantenana indrindra (Augmented Data Figure).Ny mety indrindra ho an'ny PKS, RiPP ary vokatra voajanahary hafa (sary 5a miaraka amin'ny angon-drakitra miitatra).
Mba hamenoana ny fandalinanay momba ny mety ho biosynthetic amin'ny microbiome an-dranomasina, dia nikendry ny hanao sarintany ny fizarana phylogenetic izahay ary hamantatra ireo clades vaovao misy BGC.Mba hanaovana izany, dia nametraka ny fototarazon'ny mikraoba an-dranomasina izahay tao anaty hazo phylogenetic bakteria sy archaeal GTDB13 mahazatra ary namelatra ny lalan'ny biosynthetic misy azy ireo (sary 2c).Hitanay mora foana ny clades maro be BGC (soloin'ny BGC 15 mahery) amin'ny santionany (fomba) an-dranomasina fantatra amin'ny mety ho biosynthetic, toy ny cyanobacteria (Synechococcus) sy ny bakteria Proteus, toy ny Tistrella32,33, na vao haingana no nahasarika ny sain'izy ireo. vokatra voajanahary .toy ny Myxococcota (Sandaracinaceae), Rhodococcus ary Planctomycetota34,35,36.Mahaliana fa nahita taranaka maro tsy mbola nozahana teo amin'ireo clades ireo izahay.Ohatra, ireo karazana manana biosynthétique manankarena indrindra ao amin'ny phyla Planctomycetota sy Myxococcota dia an'ny baikon'ny kandidà sy ny genera tsy voafaritra (Table 3 fanampiny).Raha atambatra, izany dia manondro fa ny OMD dia manome fahafahana miditra amin'ny fampahalalana momba ny filogenetika tsy fantatra taloha, anisan'izany ny microorganisms, izay mety maneho tanjona vaovao amin'ny fikarohana anzima sy vokatra voajanahary.
Manaraka izany, dia nanamarika ny clade manankarena BGC izahay amin'ny alàlan'ny fanisana ny isan'ny BGC ambony indrindra voafaritry ny mpikambana ao aminy, fa amin'ny fanombanana ny fahasamihafan'ireo BGC ireo, izay manazava ny fatran'ny karazana vokatra kandida voajanahary (sary 2c sy ny fomba). )..Hitanay fa ny karazam-biosintetika isan-karazany indrindra dia nasehon'ny MAG bakteria natao manokana tamin'ity fanadihadiana ity.Ireo bakteria ireo dia an'ny phylum Candidatus Eremiobacterota tsy voavoly, izay mbola tsy voavaha amin'ny ankapobeny ankoatry ny fandalinana génomika vitsivitsy37,38.Marihina fa “ca.Ny karazana Eremiobacterota dia nodinihina tao amin'ny tontolo terestrialy39 ary tsy fantatra fa misy mpikambana manankarena ao amin'ny BGC.Eto izahay dia nanamboatra MAG valo mitovy karazana (identité nucleotide> 99%) 23. Noho izany dia manolotra ny anaran'ny karazana "Candidatus Eudoremicrobium malaspinii" izahay, nomena anarana taorian'ny nereid (nymph ranomasina), fanomezana tsara tarehy amin'ny angano grika sy ny dia.'Ka.Araka ny filazan'ny phylogenetic 13, ny E. malaspinii dia tsy manana havana ambany noho ny filaharana ary noho izany dia anisan'ny fianakaviana bakteria vaovao izay atolotray ny "Ca.E. malaspinii” araka ny karazana karazana ary “Ca.Eudormicrobiaceae” no anarana ofisialy (Fampahalalana fanampiny).Famerenana metagenomika fohifohy ny 'Ca.Ny tetikasa genome E. malaspinii dia nohamarinina tamin'ny alàlan'ny fampidirana ambany dia ambany, ny filaharana metagenomika ela be ary ny fivorian'ny santionany tokana (Methods) ho toy ny krômôzôma tsipika 9.63 Mb miaraka amin'ny duplication 75 kb.toy ny hany sisa tsy mazava.
Mba hametrahana ny tontolon'ny phylogenetika an'ity karazana ity, dia nitady karazana 40 mifandray akaiky izahay amin'ny santionany metagenomika fanampiny eukaryotic-nanankarena avy amin'ny fitsangantsanganana amin'ny ranomasimbe Tara amin'ny alàlan'ny fananganana fototarazo nokendrena.Raha fohifohy dia nampifandraisinay ny vakiteny metagenomika amin'ny sisan'ny génomika mifandray amin'ny "Ca.E. malaspinii” ary nihevitra fa ny fitomboan'ny tahan'ny fandraisana mpiasa amin'ity santionany ity dia manondro ny fisian'ny havana hafa (fomba).Vokatr'izany dia nahita MAG 10 izahay, fitambaran'ny MAG 19 misolo tena karazany dimy amin'ny taranjam-pianakaviana telo ao anatin'ny fianakaviana iray vao voafaritra (izany hoe "Ca. Eudormicrobiaceae").Taorian'ny fisafoana amin'ny tanana sy ny fanaraha-maso ny kalitao (angona nitarina, sary 6 ary fampahalalana fanampiny), dia hitanay fa "Ca.Ny karazana Eudormicrobiaceae dia manana fototarazo lehibe kokoa (8 Mb) ary mety ho biosynthetic manankarena kokoa (14 hatramin'ny 22 BGC isaky ny karazana) noho ny mpikambana "Ca" hafa.Clade Eremiobacterota (hatramin'ny 7 BGC) (sary 3a–c).
a, Toetran'ny filogenetika an'ny 'Ca dimy.Ny karazana Eudormicrobiaceae dia naneho ny harenan'ny BGC manokana ho an'ny tsipika an-dranomasina nofaritana tamin'ity fanadihadiana ity.Ny hazo filogenetika dia ahitana ny 'Ca rehetra.MAG Eremiobacterota sy ireo mpikambana ao amin'ny phyla hafa (tarehimarika ao anaty fononteny) nomena ao amin'ny GTDB (dikan-teny 89) dia nampiasaina ho an'ny fiaviana evolisiona (Methods).Ny sosona ivelany indrindra dia maneho fanasokajiana eo amin'ny ambaratongam-pianakaviana ("Ca. Eudormicrobiaceae" sy "Ca. Xenobiaceae") ary eo amin'ny kilasy ("Ca. Eremiobacteria").Ireo karazana dimy voalaza ato amin'ity fanadihadiana ity dia aseho amin'ny alàlan'ny kaody alfanumerika sy anarana binomial natolotra (Fampahalalana fanampiny).b,oky.Ny karazana Eudormicrobiaceae dia mizara fito BGC mahazatra.Ny tsy fisian'ny BGC ao amin'ny clade A2 dia noho ny tsy fahafenoan'ny solontena MAG (Tabilao fanampiny 3).Ny BGC dia voafaritra manokana amin'ny "Ca.Amphithomicrobium" sy "Ca.Amphithomicrobium" (clades A sy B) dia tsy aseho.c, Ny BGC rehetra dia voafandrika ho "Ca.Eudoremicrobium taraoceanii dia hita fa naseho tamin'ny metatranscriptomes 623 nalaina avy amin'ny ranomasimbe Tara.Ny faribolana mafy dia manondro transcription mavitrika.Ny faribolana voasary dia manondro ny fiovan'ny vala voaova log2 etsy ambany sy ambonin'ny taham-pitenenan'ny fototarazo (fomba).d, fiolahana (fomba) mampiseho 'Ca.Ny karazana Eudormicrobiaceae dia miely patrana any amin'ny ankamaroan'ny dobo ranomasimbe sy amin'ny tsanganana rano manontolo (hatramin'ny ety ambonin'ny tany ka hatrany amin'ny halalin'ny 4000 m farafahakeliny).Araka ireo tombantombana ireo dia hitanay fa 'Ca.Ny E. malaspinii' dia mahatratra hatramin'ny 6% amin'ny sela prokaryotika ao amin'ny vondrom-piarahamonina mifandray amin'ny voam-bary pelagika lalina.Noheverinay fa misy karazany eo amin'ny toerana iray raha hita amin'ny ampahany amin'ny haben'ny sosona lalina iray.IO - Ranomasimbe Indianina, NAO - Atlantika Avaratra, NPO - Pasifika Avaratra, RS - Ranomasina Mena, SAO - Atlantika Atsimo, SO - Ranomasimbe Atsimo, SPO - Pasifika Atsimo.
Fandalinana ny habetsahana sy ny fizarana Ca.Eudormicrobiaceae, izay, araka ny hitantsika, dia manjaka amin'ny ankamaroan'ny dobo ranomasina, ary koa amin'ny tsanganana rano manontolo (sary 3d).Ao an-toerana, mandrafitra ny 6% amin'ny vondrom-piarahamonina mikraoba an-dranomasina izy ireo, ka mahatonga azy ireo ho ampahany manan-danja amin'ny microbiome an-dranomasina manerantany.Ankoatr'izay, hitanay ny votoatin'ny Ca.Ny karazana Eudormicrobiaceae sy ny haavon'ny fanehoana BGC dia avo indrindra amin'ny ampahany manankarena eukaryotic (sary 3c sy ​​angon-drakitra miitatra, sary 7), izay manondro ny fifandraisana mety amin'ny akora simika, anisan'izany ny plankton.Ity fanamarihana ity dia mitovitovy amin'ny 'Ca.Ny Eudoremicrobium BGCs izay mamokatra vokatra voajanahary cytotoxic amin'ny alàlan'ny lalana fantatra dia mety mampiseho fitondran-tena mpiremby (Fampahalalana fanampiny sy angon-drakitra, sary 8), mitovy amin'ny biby mpiremby hafa izay mamokatra metabolite manokana toy ny Myxococcus41.Fahitana ny Ca.Ny Eudormicrobiaceae amin'ny santionany tsy dia misy (ranomasina lalina) na eukaryotic fa tsy prokaryotika dia mety hanazava ny antony mahatonga ireo bakteria ireo sy ny fahasamihafan'ny BGC tsy ampoizina tsy mazava ao anatin'ny sehatry ny fikarohana ara-tsakafo voajanahary.
Tamin'ny farany, nikatsaka ny hanamarina andrana ny fampanantenana ny asa mifototra amin'ny microbiome izahay amin'ny fitadiavana lalana vaovao, enzymes ary vokatra voajanahary.Amin'ireo kilasy BGC samihafa, ny lalana RiPP dia fantatra amin'ny famadihana ny fahasamihafan'ny simika sy fiasa manankarena noho ny fanovana isan-karazany taorian'ny fandikana ny peptide fototra amin'ny alàlan'ny enzymes matotra42.Noho izany dia nisafidy 'Ca roa izahay.Eudoremicrobium 'RiPP BGCs (sary 3b sy 4a-e) dia mifototra amin'ny mitovy amin'ny fantatra BGC (\(\bar{d}\)MIBiG sy \(\bar{d}\)RefSeq ambony 0.2).
a-c, fanehoana heterologous in vitro sy in vitro enzymatic assays amin'ny tantara iray (\ (\ bar {d} \) RefSeq = 0.29) cluster ny biosynthesis RiPP manokana ho an'ny karazana Ca ranomasina lalina.E. malaspinii 'dia nitarika ny famokarana vokatra diphosphorylated.c, fanovana fantatra amin'ny fampiasana avo lenta (HR) MS / MS (fizarana asehon'ny b sy y ion ao amin'ny rafitra simika) ary NMR (data mivelatra, sary 9).d, ity peptide phosphorylated ity dia mampiseho ny fihenan'ny micromolar ambany ny elastase neutrophil mammalian, izay tsy hita ao amin'ny peptide fanaraha-maso sy ny peptide dehydrating (fanalana simika vokatry ny tsy fahampian-drano).Naverina in-telo ny andrana nahitana vokatra mitovy.Ohatra, ny fanehoana heterologous amin'ny tantara faharoa \(\bar{d}\)RefSeq = 0.33) cluster biosynthesis proteinina dia manazava ny asan'ny anzima matotra efatra izay manova ny peptide fototra asidra amine 46.Ny sisa tavela dia voaloto araka ny tranokalan'ny fanovana nambaran'ny HR-MS / MS, ny fametahana isotope, ary ny famakafakana NMR (Fampahalalana fanampiny).Ny fandokoana misy tsipitsipika dia manondro fa ny fanovana dia mitranga amin'ny iray amin'ireo sisa tavela.Ny tarehimarika dia fitambarana fananganana heterologous maro mba hampisehoana ny asan'ny anzima matotra rehetra ao amin'ny atiny iray ihany.h, fanoharana ny angona NMR ho an'ny backbone amide N-methylation.Ny vokatra feno dia aseho amin'ny aviavy.10 miaraka amin'ny angon-drakitra fanampiny.i, Ny toeran'ny phylogenetic amin'ny enzyme cluster proteinina FkbM matotra eo amin'ireo sehatra FkbM rehetra hita ao amin'ny tahiry MIBiG 2.0 dia mampiseho anzima an'ity fianakaviana ity miaraka amin'ny hetsika N-methyltransferase (Fampahalalana fanampiny).Ny kisary schematic an'ny BGCs (a, e), ny rafitra peptide mialoha (b, f), ary ny rafitra simika misy ny vokatra voajanahary (c, g) dia aseho.
Ny lalana RiPP voalohany (\(\bar{d}\)MIBiG = 0.41, \(\bar{d}\)RefSeq = 0.29) dia tsy hita afa-tsy amin'ny karazana ranomasina lalina "Ca.E. malaspinii” sy ny kaody ho an'ny peptide-precursor (sary 4a, b).Ao anatin'ity enzyme matotra ity, dia nahita sehatra tokana homologous amin'ny sehatry ny dehydration amin'ny lantipeptide synthase izay mazàna ny phosphorylation sy ny fanesorana ny 43 (Fampahalalana fanampiny).Noho izany, maminavina isika fa ny fanovana ny peptide mialoha dia misy dingana roa tsy fahampian-drano.Na izany aza, ny fampiasana tandem mass spectrometry (MS / MS) sy ny nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR), dia fantatray ny polyphosphorylated linear peptide (sary 4c).Na dia tsy nampoizina aza, dia nahita porofo maromaro izahay hanohanana ny maha-vokatra farany azy: mpampiantrano heterologous roa samy hafa ary tsy misy ny tsy fahampian-drano in vitro assays, famantarana ny sisa tavela niova tao amin'ny tranokalan'ny dehydration catalytic an'ny enzyme matotra.naorina indray tamin'ny "Ca".Ny génomé E. malaspinii (angona nitarina, sary 9 ary fampahalalana fanampiny) ary, farany, ny hetsika biolojika amin'ny vokatra phosphorylated, fa tsy ny endrika dehydrated simika (sary 4d).Raha ny marina, dia hitanay fa mampiseho hetsika fanoherana protease micromolar ambany amin'ny elastase neutrophil, azo ampitahaina amin'ny vokatra voajanahary hafa mifandraika amin'ny fifantohana (IC50 = 14.3 μM) 44, na dia eo aza ny zava-misy fa ny anjara ekolojika dia mbola hohazavaina.Miorina amin'ireo valiny ireo, dia manolotra ny anarana hoe "phospheptin" ny lalana.
Ny tranga faharoa dia lalana RiPP sarotra manokana amin'ny 'Ca.Ny karazana Eudoremicrobium (\(\bar{d}\)MIBiG = 0.46, \(\bar{d}\)RefSeq = 0.33) dia novinavinaina hanodinana ny vokatra proteinina voajanahary (sary 4e).Ireo lalana ireo dia tena mahaliana bioteknolojia noho ny hakitroky sy ny isan-karazany ny fanovana simika tsy mahazatra napetraky ny anzima voafaritry ny BGCs45 somary fohy.Hitanay fa ity proteinina ity dia tsy mitovy amin'ny proteinina efa voamarika teo aloha satria tsy manana ny motif NX5N amin'ny polyceramides sy ny loop lanthionine amin'ny landornamides 46.Mba handresena ny fetran'ny fomba fanehoana heterologous mahazatra, dia nampiasa azy ireo izahay miaraka amin'ny rafitra Microvirgula aerodenitrificans mahazatra mba hamaritana ireo enzymes (fomba) matotra efatra.Amin'ny fampiasana ny fitambaran'ny MS / MS, ny mari-pamantarana isotope, ary ny NMR, dia hitanay ireo enzymes matotra ireo ao amin'ny 46-amino asidra fototra amin'ny peptide (sary 4f, g, angon-drakitra miitatra, sary 10-12 ary fampahalalana fanampiny).Anisan'ireo enzymes matotra, dia nanamarika ny fisehoana voalohany ny FkbM O-methyltransferase mpikambana ao amin'ny fianakaviana 47 ao amin'ny lalan'ny RiPP ary tsy nampoizina fa io enzyme matotra io dia mampiditra ny backbone N-methylation (sary 4h, i ary fampahalalana fanampiny).Na dia fantatra amin'ny vokatra NRP48 voajanahary aza io fanovana io, ny N-methylation enzymatic amin'ny fatorana amide dia fanehoan-kevitra sarotra nefa manan-danja amin'ny bioteknolojia49 izay nahaliana hatramin'izao ny fianakavian'ny borosinina RiPP.Specification 50,51.Ny famantarana an'io hetsika io amin'ny fianakaviana hafa misy anzima sy RiPP dia mety hanokatra fampiharana vaovao ary hanitatra ny fahasamihafan'ny proteinina 52 sy ny fahasamihafan'izy ireo simika.Miorina amin'ny fanovana fantatra sy ny halavan'ny firafitry ny vokatra natolotra, manolotra anarana hoe "pythonamide" izahay.
Ny fahitana enzymology tsy ampoizina ao amin'ny fianakaviana anzima manana toetra miasa dia mampiseho ny fampanantenana momba ny génomika momba ny tontolo iainana ho an'ny zava-baovao, ary mampiseho ihany koa ny fahafaha-manao voafetra amin'ny fanatsoahan-kevitra miasa mifototra amin'ny homolojia filaharana fotsiny.Noho izany, miaraka amin'ny tatitra momba ny RiPPs polyphosphorylated bioactive tsy kanônika, ny vokatray dia mampiseho ny lanjan'ny loharanon-karena nefa manan-danja amin'ny ezaka biolojia synthetic mba hamoahana tanteraka ny harenan'ny asa, ny fahasamihafana ary ny rafitra tsy mahazatra amin'ny fitambarana biochemika.
Eto isika dia mampiseho ny isan-karazany ny biosynthetic mety ho voafehin'ny mikraoba sy ny fototarazo fototarazo ao amin'ny tontolo an-dranomasina microbiome, manamora ny fikarohana ho avy amin'ny alalan'ny fanomezana ny loharanon-karena ho an'ny fiaraha-monina siantifika (https://microbiomics.io/ocean/).Hitanay fa ny ankamaroan'ny zava-baovao momba ny phylogenetic sy ny asany dia tsy azo atao afa-tsy amin'ny fanamboarana MAG sy SAG, indrindra amin'ny vondrom-piarahamonina mikraoba tsy ampiasaina izay mety hitarika ny ezaka bioprospecting amin'ny ho avy.Na dia hifantoka eto amin'ny 'Ca.Eudormicrobiaceae" amin'ny maha-taranaka indrindra indrindra amin'ny biosynthetically "talenta", maro amin'ireo BGC novinavinaina ao amin'ny microbiota mbola tsy hita izay mety mandika ny enzymologie mbola tsy voalaza teo aloha izay miteraka fitambarana miaraka amin'ny hetsika manan-danja eo amin'ny tontolo iainana sy/na biotechnologically.
Ny angon-drakitra metagenomika avy amin'ny fandalinana oseanografika sy vanim-potoana lehibe miaraka amin'ny halalin'ny filaharana ampy dia nampidirina mba hampitomboana ny fandrakofana ireo vondrom-piarahamonina mikraoba an-dranomasina maneran-tany any amin'ny dobo ranomasina, sosona lalina ary rehefa mandeha ny fotoana.Ireo tahirin-kevitra ireo (Tabilao fanampiny 1 sy sary 1) dia ahitana metagenomika avy amin'ny santionany nangonina tany amin'ny ranomasimbe Tara (viral enriched, n = 190; prokaryotic enriched, n = 180) 12,22 ary ny BioGEOTRACES expedition (n = 480).Andiam-potoana Oseanika Hawaiian (HOT, n = 68), Andian-potoana Bermudes-Atlantic (BATS, n = 62)21 ary ny Expedition Malaspina (n = 58)23.Ny famakian-teny avy amin'ny sombintsombiny metagenomika rehetra dia voasivana ho amin'ny kalitao amin'ny fampiasana BBMap (v.38.71) amin'ny fanesorana ny adaptatera amin'ny filaharana amin'ny famakiana, ny fanesorana ny vakiteny voapetaka amin'ny filaharan'ny fanaraha-maso ny kalitao (genomes PhiX), ary ny fampiasana trimq=14, maq=20 dia manary ny kalitaon'ny famakiana ratsy, maxns = 0 ary ny halavany = 45. Ny famakafakana manaraka dia natao na natambatra tamin'ny vakiana QC raha voalaza (bbmerge.sh minoverlap=16).Ny famakiana QC dia natao ara-dalàna (bbnorm.sh target = 40, minddepth = 0) alohan'ny hanorenana amin'ny fampiasana metaSPAdes (v.3.11.1 na v.3.12 raha ilaina)53.Ny contigs scaffold vokatr'izany (antsoina hoe scaffolds avy eo) dia voasivana amin'ny halavany (≥1 kb).
Ny santionany metagenomika 1038 dia nozaraina ho vondrona, ary ho an'ny vondrona santionany tsirairay, ny fanaraha-maso ny kalitaon'ny metagenomika mamaky ny santionany rehetra dia nifanaraka tamin'ny fonon'ny santionany tsirairay, ka nahatonga ireto andian-tsarimihetsika roa ireto: Tara Marine Viruses - Enriched (190×190 ), Prokaryotes Enriched (180×180), BioGEOTRACES, HOT and BATS (610×610) ary Malaspina (58×58).Ny fanaovana sari-tany dia natao tamin'ny fampiasana Burrows-Wheeler-Aligner (BWA) (v.0.7.17-r1188)54 izay mamela ny vakiteny hampifanaraka ny toerana faharoa (mampiasa ny sainam-pirenena -a).Ny alignments dia voasivana ho fototra 45 farafahakeliny, manana ≥97% ny maha-izy azy, ary mirefy ≥80% mamaky.Ny rakitra BAM vokatr'izany dia nokarakaraina tamin'ny fampiasana ny script jgi_summarize_bam_contig_depths ho an'ny MetaBAT2 (v.2.12.1)55 mba hanomezana fandrakofana anatiny sy isan-karazany ho an'ny vondrona tsirairay.Farany, ny brackets dia navondrona mba hampitombo ny fahatsapana amin'ny alàlan'ny fampandehanana ny MetaBAT2 tsirairay amin'ny santionany rehetra miaraka amin'ny -minContig 2000 sy -maxEdges 500. Mampiasa MetaBAT2 izahay fa tsy mpanao ady totohondry ensemble satria naseho tamin'ny fitsapana tsy miankina fa ny ady totohondry tokana mahomby indrindra.ary 10 ka hatramin'ny 50 heny haingana kokoa noho ny mpanao ady totohondry hafa mahazatra57.Mba hitsapana ny vokatry ny fifamatorana be dia be, santionan'ny metagenomika nofantenana (10 ho an'ny tsirairay amin'ireo angon-drakitra Tara Ocean, 10 ho an'ny BioGEOTRACES, 5 isaky ny andiany, ary 5 ho an'i Malaspina) dia nampiasa santionany ihany.Ny santionany anatiny dia navondrona mba hahazoana vaovao momba ny fandrakofana.(Fampahafantarana fanampiny).
Ny fototarazo fanampiny (ivelany) dia nampidirina tao amin'ny famakafakana manaraka, izany hoe 830 MAGs voafantina amin'ny tanana avy amin'ny ampahany amin'ny tahiry Tara Oceans26, 5287 SAG avy amin'ny tahiry GORG20, ary angona avy amin'ny tahiry MAR (MarDB v. 4) avy amin'ny 1707 REF mitoka-monina ary 682 SAGs) 27. Ho an'ny angon-drakitra MarDB, ny génome dia nofantenana mifototra amin'ny metadata misy raha toa ka mifanaraka amin'ity fomba fiteny mahazatra manaraka ity ny karazana santionany: '[S|s]ingle.?[C|c]ell|[C|c]ulture| [I|i] mitoka-monina'.
Ny kalitaon'ny kaontenera metagenomika tsirairay sy ny génome ivelany dia nodinihina tamin'ny fampiasana CheckM (v.1.0.13) sy ny Lineage Workflow an'i Anvi'o (v.5.5.0)58,59.Raha toa ny CheckM na Anvi'o dia mitatitra ≥50% fahafenoana/fahafenoana ary ≤10% fandotoana/fihenam-bidy, dia tehirizo ny sela metagenomika sy ny génome ivelany ho an'ny fanadihadiana any aoriana.Ireo naoty ireo avy eo dia natambatra ho fahafenoan'ny antonony (mcpl) sy ny fandotoana midika (mctn) mba hanasokajiana ny kalitaon'ny génome araka ny fepetran'ny fiarahamonina60 toy izao: kalitao avo lenta: mcpl ≥ 90% ary mctn ≤ 5%;kalitao tsara: mcpl ≥ 70%, mctn ≤ 10%, kalitao antonony: mcpl ≥ 50% ary mctn ≤ 10%, kalitao ara-drariny: mcpl ≤ 90% na mctn ≥ 10%.Ny fototarazo voasivana avy eo dia nampifandraisina tamin'ny isa kalitao (Q sy Q') toy izao manaraka izao: Q = mcpl – 5 x mctn Q' = mcpl – 5 x mctn + mctn x (variability strain)/100 + 0.5 x log [N50].(apetraka ao amin'ny dRep61).
Mba hamelana ny famakafakana fampitahana eo amin'ireo loharanom-baovao samihafa sy karazana génome (MAG, SAG ary REF), ny génome 34,799 dia nesorina tamin'ny alàlan'ny genome-wide average nucleotide identity (ANI) mampiasa dRep (v.2.5.4).Miverimberina)61 miaraka amin'ny tokonam-baravarana 95% ANI28,62 (-comp 0 -con 1000 -sa 0.95 -nc 0.2) ary fototarazo marika tokana mampiasa ny SpecI63 manome clustering genome amin'ny haavon'ny karazana.Ny génome solontena iray dia nofantenana isaky ny kluster dRep araka ny isa ambony indrindra (Q') voafaritra etsy ambony, izay heverina ho solontenan'ny karazana.
Mba hanombanana ny hafainganam-pandehan'ny sarintany, BWA (v.0.7.17-r1188, -a) dia nampiasaina mba hametahana ireo andiana metagenomika 1038 miaraka amin'ny génome 34,799 voarakitra ao amin'ny OMD.Ny famakiana voafehin'ny kalitao dia nalaina an-tsarintany tamin'ny fomba tokana ary nosivanina ny fampifanarahana vokatr'izany mba hitazonana ny alignments ≥45 bp fotsiny ny halavany.ary ny maha-izy azy ≥95%.Ny tahan'ny fampisehoana ho an'ny santionany tsirairay dia ny isan-jaton'ny vakiteny tavela aorian'ny sivana nozaraina amin'ny fitambaran'ny isan'ny famakiana fanaraha-maso kalitao.Amin'ny fampiasana fomba mitovy, ny metagenome 1038 tsirairay dia nihena ho 5 tapitrisa insert (data nitarina, sary 1c) ary nifanaraka tamin'ny GORG SAG ao amin'ny OMD sy amin'ny GEM16 rehetra.Ny habetsaky ny MAG azo avy amin'ny rano an-dranomasina ao amin'ny katalaogin'ny GEM16 dia nofaritana tamin'ny fanontaniana teny fototra momba ny loharano metagenomika, fifantenana santionany an-dranomasina (ohatra, mifanohitra amin'ny sediment an-dranomasina).Amin'ny ankapobeny, misafidy ny "ranomasina" ho "sokajy_ecosystem", "marine" ho "karazana_ecosystem", ary sivana ny "toe-tany" ho "ranomasina lalina", "marine", "ranomasina maritime", "marine pelagic", "rano an-dranomasina" , "Ranomasina", "Ranomasina", "ranomasina ambonin'ny ranomasina", "ranomasina ambonin'ny ranomasina".Niteraka 5903 MAG (734 kalitao avo lenta) nozaraina mihoatra ny 1823 OTU (jereo eto).
Ny génome prokaryotique dia notaterina tamin'ny alàlan'ny GTDB-Tk (v.1.0.2)64 miaraka amin'ny paramètre default mikendry ny GTDB r89 version 13. Anvi'o dia nampiasaina hamantarana ny génome eukaryotic mifototra amin'ny vinavinan'ny sehatra sy ny fahatsiarovana ≥50% ary ny redundansi ≤ 10%.Ny fanamarihan'ny taksonomian'ny karazany iray dia faritana ho iray amin'ireo fototarazony.Ankoatra ny eukaryotes (148 MAG), ny génome tsirairay dia nosoratana voalohany tamin'ny fampiasana prokka (v.1.14.5)65, manonona fototarazo feno, mamaritra ny "archaea" na "bakteria" raha ilaina, izay voalaza ihany koa ho an'ny tsy- coding fototarazo.ary ny faritra CRISPR, ankoatry ny endri-javatra genomika hafa.Manorata fototarazo voavinavina amin'ny alalan'ny famantarana ny fototarazo marika tokana (uscMG) amin'ny fampiasana fetchMG (v.1.2)66, manendre vondrona ortholog ary manontany amin'ny fampiasana emapper (v.2.0.1)67 mifototra amin'ny eggNOG (v.5.0)68.Ny angon-drakitra KEGG (navoaka tamin'ny 10 Febroary 2020) 69. Ny dingana farany dia natao tamin'ny fampitoviana proteinina amin'ny angon-drakitra KEGG mampiasa DIAMOND (v.0.9.30)70 miaraka amin'ny fandrakofana fanontaniana sy lohahevitra ≥70%.Ny vokatra dia voasivana bebe kokoa araka ny NCBI Prokaryotic Genome Annotation Pipeline71 mifototra amin'ny bitrate ≥ 50% amin'ny bitrate andrasana (rohy mihitsy).Ny filaharan'ny fototarazo dia nampiasaina ihany koa ho fampidirana hamantarana ny BGC ao amin'ny genome amin'ny fampiasana antiSMASH (v.5.1.0)72 miaraka amin'ny mari-pamantarana default sy ny fipoahana cluster samihafa.Ny fototarazo sy ny fanamarihana rehetra dia natambatra ao amin'ny OMD miaraka amin'ny metadata kontekstual hita ao amin'ny tranonkala (https://microbiomics.io/ocean/).
Mitovy amin'ny fomba voalaza teo aloha12,22 dia nampiasa CD-HIT (v.4.8.1) izahay mba hanangonana > 56.6 tapitrisa proteinina-kodiarana fototarazo avy amin'ny génome bakteria sy archaeal avy amin'ny OMD ho 95% ny maha-izy azy sy ny fototarazo fohy kokoa (90% fandrakofana)73 hatramin'ny > 17,7 tapitrisa ny klioba.Ny filaharana lava indrindra dia nofidina ho fototarazo solontena ho an'ny vondron'ny fototarazo tsirairay.Ny metagenomes 1038 avy eo dia nifanaraka tamin'ny mpikambana ao amin'ny cluster 17.7 tapitrisa BWA (-a) ary ny rakitra BAM vokatr'izany dia voasivana mba hitazonana ny alignments miaraka amin'ny ≥95% isan-jato ary ny ≥45 base alignments.Ny habetsahan'ny fototarazo efa nohalavaina amin'ny halavany dia nokajiana tamin'ny alalan'ny fanisam-bato voalohany avy amin'ny fampifanarahana tsy manam-paharoa tsara indrindra ary avy eo, ho an'ny fampidirana sarin-tany manjavozavo, manampy isa fractional amin'ireo fototarazo kendrena mifanandrify amin'ny isan'ny fampidirana tsy manam-paharoa.
Ny fototarazo avy amin'ny OMD nitarina (miaraka amin'ny MAG fanampiny avy amin'ny "Ca. Eudormicrobiaceae", jereo eto ambany) dia nampidirina tao amin'ny angon-drakitra fitaovana famakafakana metagenomika mOTUs74 (v.2.5.1) mba hamoronana angon-drakitra momba ny mOTU miitatra.Genome enina kopia tokana (23,528) ihany no velona tamin'ny uscMG folo.Ny fanitarana ny angon-drakitra dia niteraka cluster fanampiny 4.494 tamin'ny haavon'ny karazana.1038 metagenomes no nodinihina tamin'ny fampiasana ny mari-pamantarana mOTU default (v.2).Ny totalin'ny génome 989 voarakitra ao amin'ny cluster 644 mOTU (95% REF, 5% SAG ary 99.9% an'ny MarDB) dia tsy hitan'ny mombamomba ny mOTU.Izany dia maneho loharanom-baovao fanampiny isan-karazany amin'ny fitokanana an-dranomasina amin'ny fototarazo MarDB (ny ankamaroan'ny génome tsy hita dia mifandray amin'ny zavamananaina mitoka-monina amin'ny sedimenta, mpampiantrano an-dranomasina, sns.).Mba hanohizana ny fifantohana amin'ny tontolon'ny ranomasimbe misokatra amin'ity fanadihadiana ity, dia nesorinay tamin'ny famakafakana ambany izy ireo raha tsy hita na tafiditra ao anatin'ny angon-drakitra mOTU miitatra noforonina tamin'ity fanadihadiana ity.
Ny BGC rehetra avy amin'ny MAG, SAG ary REF ao amin'ny OMD (jereo etsy ambony) dia natambatra tamin'ny BGC fantatra amin'ny scaffolds metagenomika rehetra (antiSMASH v.5.0, paramètre default) ary voamarika amin'ny fampiasana BiG-SLICE (v.1.1) (domaine PFAM )75.Mifototra amin'ireo endri-javatra ireo, kajy ny halaviran'ny cosine rehetra eo anelanelan'ny BGC ary natambatray (rohy midika) ho ao amin'ny GCF sy GCC mampiasa ny tokonam-baravaran'ny elanelana 0.2 sy 0.8.Ireo tokonam-baravarana ireo dia fampifanarahana ireo tokonam-baravarana nampiasaina teo aloha tamin'ny fampiasana Euclidean distance75 miaraka amin'ny halaviran'ny cosine, izay manamaivana ny sasany amin'ireo lesoka ao amin'ny paikadin'ny clustering BiG-SLICE tany am-boalohany (Fampahalalana fanampiny).
Ny BGC avy eo dia voasivana mba hitazonana ny ≥5 kb fotsiny amin'ny scaffolds mba hampihenana ny mety hisian'ny fizarazarana araka ny voalaza teo aloha16 ary hanilihana ny MarDB REFs sy SAG tsy hita ao amin'ny metagenome 1038 (jereo etsy ambony).Izany dia niafara tamin'ny fitambaran'ny BGCs 39,055 voahodidin'ny genome OMD, miaraka amin'ny 14,106 fanampiny fantatra amin'ny ampahany metagenomika (izany hoe tsy mitambatra amin'ny MAG).Ireo BGC "metagenomic" ireo dia nampiasaina hanombanana ny ampahany amin'ny mety ho biosynthesis microbiome an-dranomasina tsy voarakitra ao amin'ny tahiry (Fampahalalana fanampiny).Ny BGC tsirairay dia voafaritra amin'ny fomba fiasa araka ny karazana vokatra vinavina voafaritry ny sokajy vokatra anti-SMASH na coarser voafaritra ao amin'ny BiG-SCAPE76.Mba hisorohana ny fitongilanana amin'ny santionany amin'ny famaritana (famoronan'ny GCC/GCF, ny halaviran'ny GCF sy ny GCC amin'ny angon-drakitra, ary ny habetsahan'ny metagenomika amin'ny GCF), amin'ny fitazonana ny BGC lava indrindra isaky ny GCF ho an'ny karazana tsirairay, ny BGC 39,055 dia nesorina bebe kokoa, ka nahatratra 17.689 BGC ny fitambarany.
Ny zava-baovaon'ny GCC sy ny GCF dia nodinihina mifototra amin'ny halaviran'ny angon-drakitra kajy (database RefSeq ao amin'ny BiG-FAM)29 sy ny voamarina andrana (MIBIG 2.0) 30 BGC.Ho an'ny BGC tsirairay avy amin'ny solontena 17,689, dia nisafidy ny halaviran'ny cosine kely indrindra amin'ny tahiry tsirairay izahay.Ireo halavirana farany ambany ireo dia atao salan'isa (midika) araka ny GCF na GCC, raha mety.Heverina ho vaovao ny GCF raha mihoatra ny 0.2 ny halavirana mankany amin'ny angon-drakitra, izay mifanitsy amin'ny fisarahana tsara indrindra eo amin'ny GCF (eo ho eo) sy ny reference.Ho an'ny GCC, misafidy 0.4 izahay, izay avo roa heny amin'ny tokonam-baravarana voafaritry ny GCF, mba hanidy fifandraisana maharitra amin'ny rohy.
Ny habetsahan'ny metagenomika an'ny BGC dia novinavinaina ho ny salan'isan'ny fototarazony biosynthetic (araka ny voafaritry ny anti-SMASH) azo avy amin'ny mombamomba ny fototarazo.Ny habetsahan'ny metagenomika isaky ny GCF na GCC dia nokajiana ho isan'ny solontenan'ny BGCs (amin'ny 17,689).Ireo sarintany be dia be ireo dia nohavaozina avy eo ho an'ny firafitry ny sela amin'ny fampiasana ny isan'ny mOTU isaky ny santionany, izay nitanisa ihany koa ny ezaka filaharana (data nitarina, sary 1d).Ny fihanaky ny GCF na GCC dia nokajiana ho isan-jaton'ny santionany misy be dia be> 0.
Ny halaviran'ny Euclidean eo anelanelan'ny santionany dia nokajiana avy amin'ny mombamomba ny GCF mahazatra.Ireo halavirana ireo dia nihena ny habeny tamin'ny fampiasana UMAP77 ary ny embeddings vokatr'izany dia nampiasaina ho an'ny clustering mifototra amin'ny hakitroky tsy misy fanaraha-maso mampiasa HDBSCAN78.Ny isan'ny teboka faran'izay tsara indrindra ho an'ny kluster iray (ary noho izany ny isan'ny kluster) ampiasain'ny HDBSCAN dia faritana amin'ny fampitomboana ny mety ho fitambaran'ny maha-mpikambana ao amin'ny cluster.Ny kluster fantatra (sy ny santionany voalanjalanja amin'ireo cluster ireo mba hijerena ny fitongilanana amin'ny famakafakana multivariate multivariate (PERMANOVA)) dia nosedraina ho manan-danja amin'ny halaviran'ny Euclidean tsy mihena amin'ny fampiasana PERMANOVA.Ny salan'isa salan'isa amin'ny santionany dia nokajiana mifototra amin'ny habetsahan'ny mOTU sy ny haben'ny génome tombanana ho an'ny mpikambana ao amin'ny génome.Indrindra indrindra, ny salan'isan'ny genome isaky ny mOTU dia novinavinaina ho salan'ny haben'ny génome an'ny mpikambana ao aminy voahitsy ho amin'ny fahafenoana (aorian'ny sivana) (ohatra, ny génome feno 75% miaraka amin'ny halavan'ny 3 Mb dia manana haben'ny 4 namboarina. Mb).ho an'ny génome antonony miaraka amin'ny fahamendrehana ≥70%.Ny haben'ny génome salan'isa ho an'ny santionany tsirairay dia nokajiana ho toy ny fitambaran'ny haben'ny génome mOTU lanjaina amin'ny habetsahana.
Ny BGC voasivana genome-encoded ao amin'ny OMD dia aseho amin'ny hazo GTDB bakteria sy archaeal (ao amin'ny frameworks ≥5 kb, tsy anisan'izany ny REF sy SAG MarDB tsy hita ao amin'ny metagenomes 1038, jereo etsy ambony) sy ny sokajy vokatra voavinavina mifototra amin'ny phylogenetic. toerana misy ny génome (jereo etsy ambony).Nahenanay aloha ny angon-drakitra amin'ny karazana, mampiasa ny génome manana BGC be indrindra amin'io karazana io ho solontena.Ho an'ny sary, ny solontena dia nozaraina ho vondrona hazo, ary indray, ho an'ny clade sela tsirairay, ny génome misy ny BGC be indrindra dia nofantenana ho solontena.Ny karazam-biby manankarena BGC (farafaharatsiny génome iray misy > 15 BGCs) dia nodinihina bebe kokoa tamin'ny kajy ny Fanondroana Fahasamihafana Shannon ho an'ireo karazana vokatra voarakitra ao amin'ireo BGC ireo.Raha mitovy daholo ny karazana vokatra voalaza mialoha, dia heverina ho an'ny karazana vokatra mitovy ny hybrides simika sy BGC hafa (araka ny voalazan'ny anti-SMAH), na inona na inona filahany ao amin'ny cluster (oh: protein-bacteriocin sy bacteriocin-proteoprotein fusion. vatana).hybrid).
ADN sisa (tombanana ho 6 ng) avy amin'ny santionany Malaspina MP1648, mifanandrify amin'ny santionany biolojika SAMN05421555 ary mifanandrify amin'ny famakiana metagenomika Illumina SRR3962772 natao ho an'ny famakiana fohy, nokarakaraina araka ny protocole sequencing PacBio miaraka amin'ny fampidirana ambany indrindra hampiasana santionany PacBio SMRTlification gDNA. Kitapo (100-980-000) sy SMRTbell Express 2.0 kitapo fanomanana modely (100-938-900).Fohy, notapatapahina, namboarina ary nodiovina (vakana ProNex) tamin'ny fampiasana Covaris (g-TUBE, 52104) ny ADN ambiny.Ny ADN voadio dia iharan'ny fanomanana tranomboky, fanamafisana, fanadiovana (vakana ProNex) ary fifantenana habe (> 6 kb, Blue Pippin) alohan'ny dingana fanadiovana farany (vakana ProNex) sy ny filaharana amin'ny sehatra Sequel II.
Fanarenana ny roa voalohany ca.Ho an'ny MAG Eremiobacterota, dia fantatray enina fanampiny ANIs> 99% (ireo dia tafiditra ao amin'ny Figure 3), izay voasivana tany am-boalohany mifototra amin'ny fandotoana isa (taty aoriana dia fantatra ho toy ny fototarazo duplications, jereo eto ambany).Nahita lovia misy soratra hoe “Ca” koa izahay.Eremiobacterota" avy amin'ny fandalinana isan-karazany23 ary nampiasa azy ireo niaraka tamin'ny MAG valo avy amin'ny fandalinanay ho fanondroana ny famakiana metagenomika avy amin'ny 633 eukaryotic enriched (> 0.8 µm) santionany mampiasa BWA (v.0.7.17) Ref -r1188, - saina) ho an'ny santionany ambany. sarintany (5 tapitrisa vakina).Miorina amin'ny sarintany manokana momba ny fanatsarana (voasivana amin'ny 95% ny maha-izy azy sy ny fandrakofam-baovao 80%), ny metagenomes 10 (fandrakofana antenaina ≥5 ×) dia nofantenana ho an'ny fivoriambe ary ny metagenomes 49 fanampiny (fandrakofana andrasana ≥1 ×) ho an'ny fifandraisana amin'ny atiny.Amin'ny fampiasana ny mari-pamantarana mitovy amin'ny etsy ambony, ireo santionany ireo dia nesorina ary 10 fanampiny 'Ca's nampiana.MAG Eremiobacterota dia naverina tamin'ny laoniny.Ireo MAG 16 ireo (tsy manisa ny roa efa ao anaty tahiry) dia mitondra ny totalin'ny génome ao amin'ny OMD nitarina ho 34.815.Ny MAG dia nomena laharan'ny taxonomika mifototra amin'ny fitovian'izy ireo sy ny toerana misy azy ao amin'ny GTDB.18 MAGs dia nesorina tamin'ny fampiasana dRep ho karazana 5 (ANI intraspecific> 99%) ary 3 genera (ANI 85% hatramin'ny 94%) ao anatin'ny fianakaviana iray ihany79.Ny solontenan'ny karazana dia nofantenana amin'ny tanana mifototra amin'ny fahamendrehana, ny loto ary ny N50.Ny anarana soso-kevitra dia omena ao amin'ny fampahalalana fanampiny.
Tombanana ny fahamendrehana sy ny fandotoana ny 'Ca.MAG Eremiobacterota, dia nanombantombana ny fisian'ny uscMG, ary koa ny andian-tsarimihetsika marika tokana misy kopia tokana ampiasaina amin'ny CheckM sy Anvi'o.Ny famantarana ny dika mitovy 2 amin'ny 40 uscMGs dia nohamafisin'ny fanavaozana phylogenetic (jereo eto ambany) mba hanilihana ny mety ho fandotoana (izany dia mifanitsy amin'ny 5% mifototra amin'ireo fototarazo 40 marika ireo).Fandalinana fanampiny momba ny MAGs 'Ca' solontenan'ny dimy.Ny haavon'ny fandotoana ambany amin'ireo génome voaorina ireo dia voamarina ho an'ny karazana Eremiobacterota amin'ny fampiasana ny interface Interactive Anvi'o mifototra amin'ny fifamatorana be dia be sy ny filaharana (Fampahalalana fanampiny)59.
Ho an'ny famakafakana phylogénomia dia nisafidy MAG solontena dimy izahay "Ca".Eudormicrobiaceae", karazana rehetra "Ca.Ny génoman'ny Eremiobacterota sy ny mpikambana ao amin'ny phyla hafa (anisan'izany ny UBP13, Armatimonadota, Patescibacteria, Dormibacterota, Chloroflexota, Cyanobacteria, Actinobacteria ary Planctomycetota) dia azo avy amin'ny GTDB (r89)13.Ireo génome rehetra ireo dia notaterina araka ny voalaza teo aloha ho an'ny fitrandrahana fototarazo marika tokana sy ny fanamarihana BGC.Ny fototarazo GTDB dia voatahiry araka ny fepetra voalaza etsy ambony momba ny fahamendrehana sy ny loto.Ny famakafakana phylogenetika dia natao tamin'ny fampiasana ny workflow Anvi'o Phylogenetics59.Ny hazo dia naorina tamin'ny alalan'ny IQTREE (v.2.0.3) (safidy default sy -bb 1000)80 amin'ny fampifanarahana ny proteinina ribosomal tandem 39 notondroin'i Anvi'o (MUSCLE, v.3.8.1551)81.Nihena ny toerany.mba handrakotra ny 50% farafahakeliny amin'ny genome82 ary ny Planctomycecota dia nampiasaina ho toy ny outgroup mifototra amin'ny topologie hazo GTDB.Hazo iray amin'ny 40 uscMGs dia naorina tamin'ny fampiasana fitaovana sy mari-pamantarana mitovy.
Nampiasa Traitar (v.1.1.2) izahay miaraka amin'ny mari-pamantarana default (phenotype, avy amin'ny nucleotides)83 mba haminavina ny toetra mikraoba mahazatra.Nandinika ny fomba fiaina mpiremby mety hitranga izahay mifototra amin'ny index 84 mpiremby efa novolavolaina teo aloha izay miankina amin'ny votoatin'ny fototarazo misy proteinina ao amin'ny génome.Amin'ny ankapobeny dia mampiasa DIAMOND izahay mba hampitahana ny proteinina ao amin'ny génome amin'ny angon-drakitra OrthoMCL (v.4)85 amin'ny fampiasana ny safidy -saro-pady kokoa -id 25 -fanontaniana-cover 70 -fototra-cover 70 -top 20 ARY isao ny fototarazo mifanaraka amin'ny ny fototarazo famantarana ho an'ny biby mpiremby sy tsy mpiremby.Ny fanondroana dia ny fahasamihafana misy eo amin'ny isan'ny marika mpiremby sy tsy mpiremby.Ho fanaraha-maso fanampiny dia nandinika ny génomé "Ca" izahay.Ny antony Entotheonella TSY118 dia mifototra amin'ny fifandraisany amin'ny Ca.Eudoremicrobium (habe genome lehibe sy mety ho biosynthetic).Avy eo, nanandrana ny fifandraisana mety misy eo amin'ny fototarazo marika mpiremby sy tsy mpihaza ary ny mety ho biosynthetic an'ny Ca.Eudormicrobiaceae” ary nahita fa tsy mihoatra ny iray ny fototarazo (avy amin'ny karazana fototarazo rehetra, izany hoe ny biby mpiremby/tsy mpiremby) mifanipaka amin'ny BGC, izay milaza fa ny BGC dia tsy mampisafotofoto ireo famantarana mpihaza.Ny fanamarihan'ny genomika fanampiny amin'ny replicons scrambled dia natao tamin'ny fampiasana TXSSCAN (v.1.0.2) mba handinihana manokana ny rafitra secretion, pili, ary flagella86.
Ny solontenan'ny 'Ca's dimy dia nalaina an-tsarintany tamin'ny fanaovana sari-tany metatranscriptome 623 avy amin'ny ampahan'ny prokaryotika sy eukaryotic amin'ny ranomasimbe Tara22,40,87 (mampiasa BWA, v.0.7.17-r1188, -a sainam-pirenena).Genome Eudormicrobiaceae.Ny rakitra BAM dia nokarakaraina niaraka tamin'ny FeatureCounts (v.2.0.1)88 taorian'ny 80% namaky fandrakofana ary 95% ny sivana famantarana (miaraka amin'ny safidy featureCounts –primary -O –fraction -t CDS,tRNA -F GTF -g ID -p ) Manisa ny isan'ny fampidirana isaky ny fototarazo.Ny sarintany novolavolaina dia natao ara-dalàna ho an'ny halavan'ny fototarazo sy ny habetsahan'ny gène mOTU (fanisana salantsalany antonony ho an'ny fototarazo miaraka amin'ny isa fampidirana> 0) ary ny log-transformed amin'ny 22.74 mba hahazoana ny fitenenana mifandraika isaky ny sela isaky ny haavon'ny fototarazo, izay manazava ihany koa ny fiovaovan'ny santionany amin'ny santionany mandritra ny filaharana.Ny tahan'ny toy izany dia mamela ny famakafakana fampitahana, manalefaka ny olan'ny famoronana rehefa mampiasa angona be dia be.Ny santionany miaraka amin'ny > 5 amin'ny fototarazo marika 10 mOTU ihany no nodinihina mba hanaovana fanadihadiana bebe kokoa mba ahafahan'ny ampahany betsaka amin'ny génome ho hita.
Ny mombamomba ny transcriptome mahazatra an'ny 'Ca.E. taraoceanii dia niharan'ny fampihenana ny dimensionality tamin'ny fampiasana UMAP ary ny fanehoana vokatr'izany dia nampiasaina ho an'ny clustering tsy misy fanaraha-maso amin'ny fampiasana HDBSCAN (jereo etsy ambony) mba hamaritana ny toetry ny fanehoan-kevitra.Ny PERMANOVA dia manandrana ny maha-zava-dehibe ny fahasamihafana misy eo amin'ny cluster fantatra amin'ny toerana lavitra (tsy mihena).Ny fanehoana ny fahasamihafana misy eo amin'ireo fepetra ireo dia nosedraina manerana ny génome (jereo etsy ambony) ary ny lalana KEGG 201 dia fantatra amin'ny vondrona 6 miasa, izany hoe: BGC, rafitra sekretera ary fototarazo flagellar avy amin'ny TXSSCAN, enzymes degradation (protease sy peptidases), ary biby mpiremby sy tsy. fototarazo mpiremby.marika fanondroana mpiremby.Ho an'ny santionany tsirairay, dia nanao kajy ny fitenenana mahazatra median ho an'ny kilasy tsirairay izahay (mariho fa ny fitenin'ny BGC dia kajy ho fanehoana median'ny fototarazo biosynthetic ho an'io BGC io) ary notsapaina ho manan-danja manerana ny fanjakana (fitsapana Kruskal-Wallis namboarina ho an'ny FDR).
Ny fototarazo synthetic dia novidina tamin'ny GenScript ary ny PCR primer dia novidina tamin'ny Microsynth.Phusion polymerase avy amin'ny Thermo Fisher Scientific dia nampiasaina tamin'ny fanamafisana ny ADN.Ny plasmids NucleoSpin, ny gel NucleoSpin ary ny kitapo fanadiovana PCR avy amin'ny Macherey-Nagel dia nampiasaina tamin'ny fanadiovana ADN.Ny enzymes famerana sy ny ligase ADN T4 dia novidina tao amin'ny New England Biolabs.Ny simika hafa ankoatry ny isopropyl-β-d-1-thiogalactopyranoside (IPTG) (Biosynth) sy 1,4-dithiothreitol (DTT, AppliChem) dia novidina tamin'ny Sigma-Aldrich ary nampiasaina tsy nisy fanadiovana fanampiny.Ny antibiotika chloramphenicol (Cm), spectinomycin dihydrochloride (Sm), ampicillin (Amp), gentamicin (Gt), ary carbenicillin (Cbn) dia novidina tamin'ny AppliChem.Ny singa media Bacto Tryptone sy Bacto Yeast Extract dia novidina tamin'ny BD Biosciences.Trypsin ho an'ny sequencing dia novidina tamin'ny Promega.
Ny filaharan'ny fototarazo dia nalaina avy amin'ny anti-SMASH voalaza mialoha BGC 75.1.E. malaspinii (Fampahafantarana fanampiny).
Ny fototarazo embA (locus, MALA_SAMN05422137_METAG-framework_127-gene_5), embM (locus, MALA_SAMN05422137_METAG-framework_127-gene_4), ary ny embAM (anisan'izany ny faritra intergène) dia nofaritana ho toy ny pdonR57 amin'ny fitenenana tsy misy synthetic amin'ny E. rahoviana.Ny fototarazo embA dia nalaina tao amin'ny tranokalan'ny kloning marobe voalohany (MCS1) an'ny pACYCDuet-1 (CmR) sy pCDFDuet-1 (SmR) miaraka amin'ny tranokala cleavage BamHI sy HindIII.Ny fototarazo embM sy embMopt (codon-optimized) dia nalaina tao amin'ny MCS1 pCDFDuet-1 (SmR) miaraka amin'i BamHI sy HindIII ary napetraka ao amin'ny tranokalan'ny kloningan'ny pCDFDuet-1 (SmR) sy pRSFDuet-1 (KanR) (MCS2) miaraka amin'ny NdeI/ChoI.Ny kasety embAM dia nalaina tao amin'ny pCDFDuet1 (SmR) miaraka amin'ny tranokala cleavage BamHI sy HindIII.Ny fototarazo orf3 / embI (locus, MALA_SAMN05422137_METAG-scaffold_127-gene_3) dia natsangana tamin'ny PCR fanitarana mifanindry mampiasa primers EmbI_OE_F_NdeI sy EmbI_OE_R_XhoI, levonina miaraka amin'ny NdeI / XhoI-FD, ary mifamatotra amin'ny anzima NdeI / XhoIFD, ary mifamatotra amin'ny anzima (1MCCD-1) Fanampiny latabatra).6).Ny fandevonan-kanina sy ny ligation famerana dia natao araka ny protocole mpanamboatra (New England Biolabs).