남중국해의 차가운 누출에서 얻은 메타지놈 서열 분석 및 768개의 미생물 게놈
과학 데이터 9권, 기사 번호: 480(2022) 이 기사 인용
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측정항목 세부정보
저온 침투 미생물 군집은 심해의 독특한 환경에서 생활 전략을 이해하기 위한 독특한 모델을 제공하는 지구상의 매혹적인 생태계입니다. 본 연구에서는 무척추동물 군집 바로 위의 해수, 한랭 침투액, 무척추동물 군집 아래의 유체 및 주변 퇴적물을 포함하여 남중국해의 Site-F 한랭 침투장에서 수집된 샘플에서 23개의 메타게놈이 생성되었습니다. 누출 통풍구. 비닝 도구를 통해 우리는 60% 이상 완전한 것으로 추정되는 총 768개의 메타게놈 조립 게놈(MAG)을 검색했습니다. MAG 중 61개는 90% 이상 완료된 것으로 추정되었으며, 추가로 105개는 80% 이상 완료된 것으로 추정되었습니다. 계통유전체학적 분석을 통해 597개의 박테리아 MAG와 171개의 고세균 MAG가 밝혀졌으며, 그 중 거의 모두가 알려진 재배 분리균과 먼 관련이 있었습니다. 768 MAG에서 문 수준의 풍부한 박테리아에는 Proteobacteria, Desulfobacterota, Bacteroidota, Patescibacteria 및 Chloroflexota가 포함되었으며 풍부한 Archaea에는 Asgardarchaeota, Thermoplasmatota 및 Thermoproteota가 포함되었습니다. 이러한 결과는 심해 미생물 생태에 대한 추가 조사에 사용할 수 있는 데이터 세트를 제공합니다.
측정
메타게놈 조립된 게놈
기술 유형
메타게놈 시퀀싱 및 게놈 비닝
샘플 특성 - 유기체
미생물
샘플 특성 - 환경
해양 추위 침투 생물 군계
샘플 특성 - 위치
남중국해
차가운 누출은 퇴적물 지하 표면에서 메탄이 풍부한 유체 이동이 해저에 나타나는 현상이며 연료가 공급되는 화학 합성 상호 작용을 통해 독특한 공동체를 지원합니다. 차가운 누출물에 서식하는 미생물은 메탄의 화학 에너지를 가스 누출 주변의 풍부한 저서 공동체를 유지하는 제품으로 변환합니다2. 차세대 시퀀싱 방법의 사용은 누출 미생물군집에 대한 통찰력을 엄청나게 향상시켰으며 미생물 생태학을 다양성 미생물 분포 패턴에서 심해 환경의 적응적 생존 전략으로 발전시킬 것입니다.
F지점(포모사 능선으로도 알려짐)의 한랭 누출은 남중국해(SCS)3 북동쪽 경사면에 있는 활성 한랭 누출 중 하나입니다. 이 곳에서는 천연가스 수화물이 해저에 노출되어 화학합성 물질로 덮여 있었습니다. 주로 심해 홍합과 갈라테이드 게로 구성된 군집4. 지구화학적 특성은 개발된 라만 삽입 프로브(RiP) 시스템과 통합 센서를 사용한 현장 감지를 통해 설명되었습니다. 메탄 농도의 수평 및 수직 변화는 번성하는 지역 사회의 중심에서 퇴적물 가장자리까지의 들판에서 대조되는 경향을 보여주었습니다6. 차가운 침투액에서는 CH4 또는 H2S 라만 피크가 검출되지 않은 반면, 무성한 화학합성 군집 아래의 유체에서는 용해된 CH4가 확인되었으며, 차가운 침투 근처에서 수집된 퇴적물 공극수 프로파일은 SO42−의 손실과 CH4의 증가를 특징으로 합니다. , H2S 및 HS− 피크5,7. 심해 한랭 침투의 미생물 군집은 침투 용액의 지구화학적 구성요소에 의해 형성되는 경우가 많기 때문에 우리는 무척추동물 군집 바로 위의 해수, 한랭 침투 유체, 무척추 동물 군집 아래의 유체와 누출 통풍구 주변의 퇴적물 기둥 (그림 1 및 표 1). 메타게놈은 Illumina HiSeq X Ten 플랫폼을 사용하여 시퀀싱되었으며, 각 메타게놈은 약 52.7Gbps ~ 80.6Gbps의 깨끗한 염기를 생성했습니다(표 2). 우리는 60%가 넘는 완전성과 20% 미만의 오염으로 추정되는 환경 박테리아 및 고세균의 768개의 메타게놈 조립 게놈(MAG)을 추가로 얻었습니다(보충 표 1). MAG 중 61개는 90% 이상 완료된 것으로 추정되었으며, 추가로 105개는 80% 이상 완료된 것으로 추정되었습니다. 고품질 MAG는 59개(완전성 > 90%, 오염 < 5%)로 전체의 7.68%를 차지했습니다. 혐기성 메탄 영양 고세균 (ANME), 호기성 메탄 영양 박테리아 Methylococcales, 황산염 감소 Desulfobacterales, 황화물 산화 Campylobacterales 및 Thiotrichales (보충 표 2)는 기질 공급 측면에서 메탄 누출에서 가장 유리한 미생물 대사와 잘 일치합니다. 한편, 계통유전학적 분석에 따르면 이 초안 게놈 세트에는 고세균 Bathyarchaeota(30), Aenigmaarchaeota(29), Heimdallarchaeota(20) 및 Pacearchaeota(10)와 같은 배양된 대표자가 부족한 매우 인기 있는 게놈과 박테리아 Patescibacteria가 포함되어 있음이 시사됩니다. 44), WOR-3(23), Zixibacteria(13), Marinisomatota(12) 및 Eisenbacteria(6) 등. (그림 2). 또한 NPL-UPA2(7), UBP15(4), FCPU426(2) 및 SM23–31(2) 등을 포함한 몇 가지 잠재적인 새로운 문도 있습니다. 여기에 설명된 모든 비중복 초안 메타게놈 조립 게놈은 NCBI(National Center for Biotechnology Information)에 기탁되었습니다. 이러한 데이터는 전 세계적으로 중요한 계통 발생 그룹 내에서 대규모 비교 유전체학에 대한 참조 역할을 할 뿐만 아니라 새로운 미생물 대사를 탐색할 수 있는 다운스트림 분석을 위한 리소스를 제공할 것입니다.