Alphaproteobacteria facilitate Trichodesmium community trimethylamine utilization
Alphaproteobacteria facilitate Trichodesmium community trimethylamine utilization
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α变形菌促进木藻群落三甲胺的利用
DOI：
10.1111/1462-2920.15773
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发表时间：
2021
影响因子：
5.1
通讯作者：
Webb, Eric A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Conover, Asa E.;Morando, Michael;Zhao, Yiming;Semones, Jacob;Hutchins, David A.;Webb, Eric A.
在温暖的贫营养海洋的表层水中，固氮（N）蓝藻Trichodesmium的细丝和聚集菌落创造了微型的营养丰富的绿洲。这些热点地区促进了初级生产力的发展，并拥有多样化的异养生物群落。与相关微生物群的相互作用可以影响木藻的生理机能，通常以支持其生长的方式影响。最近，人们发现，全球丰富的有机氮化合物三甲胺（TMA）可以抑制木藻培养物中的氮固定，而不影响生长速度，这表明木藻可以使用TMA作为替代氮源。在本研究中，采用 Trichodesmium 富集的 15N-TMA DNA 稳定同位素探测 (SIP) 来进一步研究 TMA 代谢，并确定 TMA-N 是直接掺入还是通过微生物伙伴促进的交叉进料二次掺入。在此，我们确定了 Alphaproteobacteria 的海洋 Roseobacterclade (MRC) 的两个成员可能是 TMA 的代谢者，并提供了基因组证据，表明它们将 TMA 转化为更容易获得的 N 形式，例如铵 (NH4+)，随后被 Trichodesmium 和其他菌群使用。结果表明微生物组介导的碳（C）和氮转化在调节氮固定中的作用，从而强调了宿主相关异养生物在全球生物地球化学循环中的参与。
In the surface waters of the warm oligotrophic ocean, filaments and aggregated colonies of the nitrogen (N)‐fixing cyanobacteriumTrichodesmiumcreate microscale nutrient‐rich oases. These hotspots fuel primary productivity and harbour a diverse consortium of heterotrophs. Interactions with associated microbiota can affect the physiology ofTrichodesmium, often in ways that have been predicted to support its growth. Recently, it was found that trimethylamine (TMA), a globally abundant organic N compound, inhibits N2fixation in cultures ofTrichodesmiumwithout impairing growth rate, suggesting thatTrichodesmiumcan use TMA as an alternate N source. In this study,15N‐TMA DNA stable isotope probing (SIP) of aTrichodesmiumenrichment was employed to further investigate TMA metabolism and determine whether TMA‐N is incorporated directly or secondarily via cross‐feeding facilitated by microbial associates. Herein, we identify two members of the marineRoseobacterclade (MRC) of Alphaproteobacteria as the likely metabolizers of TMA and provide genomic evidence that they converted TMA into a more readily available form of N, e.g., ammonium (NH4+), which was subsequently used byTrichodesmiumand the rest of the community. The results implicate microbiome‐mediated carbon (C) and N transformations in modulating N2fixation and thus highlight the involvement of host‐associated heterotrophs in global biogeochemical cycling.
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影响因子：
48
作者：
Langmead, Ben;Salzberg, Steven L.
通讯作者：
Salzberg, Steven L.
DOI：
10.1073/pnas.2016810118
发表时间：
2021-03-23
影响因子：
11.1
作者：
Weissman JL;Hou S;Fuhrman JA
通讯作者：
Fuhrman JA
影响因子：
2.9
作者：
N. Wasmund;I. Topp;D. Schories
通讯作者：
N. Wasmund;I. Topp;D. Schories
影响因子：
5.2
作者：
Gradoville MR;Crump BC;Letelier RM;Church MJ;White AE
通讯作者：
White AE
影响因子：
5.3
作者：
A. M. Eren;A. Murat Eren;Ozcan C Esen;C. Quince;Joseph H Vineis;H. Morrison;M. Sogin;Tom O. Delmont-Tom-O.-D
通讯作者：
A. M. Eren;A. Murat Eren;Ozcan C Esen;C. Quince;Joseph H Vineis;H. Morrison;M. Sogin;Tom O. Delmont-Tom-O.-D