Genomic inference of the metabolism and evolution of the archaeal phylum Aigarchaeota.
Genomic inference of the metabolism and evolution of the archaeal phylum Aigarchaeota.
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古菌门 Aigarchaeota 代谢和进化的基因组推断
DOI：
10.1038/s41467-018-05284-4
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发表时间：
2018-07-19
影响因子：
16.6
通讯作者：
Li WJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hua ZS;Qu YN;Zhu Q;Zhou EM;Qi YL;Yin YR;Rao YZ;Tian Y;Li YX;Liu L;Castelle CJ;Hedlund BP;Shu WS;Knight R;Li WJ
古菌门的微生物广泛分布于地热环境中，但其生理和生态作用知之甚少。在这里，我们分析了六个Aigarchaeota宏基因组箱从两个circumneutral温泉在腾冲，中国，揭示他们要么严格或兼性厌氧菌，大多数是化能无机营养菌，可以执行硫化物氧化。应用比较基因组学方法研究Thaumarchaeota和Aigarchaeota，发现它们都起源于热生境，与它们的共同祖先共享1154个基因。水平基因转移在形成黑古菌遗传多样性中起着至关重要的作用，并导致同域微生物之间的功能划分和生态分化，因为细菌赋予了几个关键的功能创新，包括异化亚硫酸盐还原和可能的一氧化碳氧化。我们的研究扩展了我们对Aigarchaeota可能的生态作用的认识，并澄清了它们与姐妹谱系Thaumarchaeota的进化关系。
Microbes of the phylum Aigarchaeota are widely distributed in geothermal environments, but their physiological and ecological roles are poorly understood. Here we analyze six Aigarchaeota metagenomic bins from two circumneutral hot springs in Tengchong, China, to reveal that they are either strict or facultative anaerobes, and most are chemolithotrophs that can perform sulfide oxidation. Applying comparative genomics to the Thaumarchaeota and Aigarchaeota, we find that they both originated from thermal habitats, sharing 1154 genes with their common ancestor. Horizontal gene transfer played a crucial role in shaping genetic diversity of Aigarchaeota and led to functional partitioning and ecological divergence among sympatric microbes, as several key functional innovations were endowed by Bacteria, including dissimilatory sulfite reduction and possibly carbon monoxide oxidation. Our study expands our knowledge of the possible ecological roles of the Aigarchaeota and clarifies their evolutionary relationship to their sister lineage Thaumarchaeota.
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