抄録/ポイント：
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Thaumarchaeotaは,特に海洋において,地球生物地球化学的循環において主要な役割を果たす多数の系統から成る多様な古細菌門である。今日まで,全てのゲノム学的に特性化された海洋タウマ古細菌は,化学リチウム独立栄養性アンモニア酸化剤であると報告されている。本研究では,アンモニアを酸化する能力を欠いている,中遠洋で世界的に豊富である小さいゲノムサイズを持つ推定的に従属栄養の海洋thaumarchaea(HMT)のグループを報告する。メタゲノムデータから5つのHMTゲノムを組み立て,それらがアンモニア酸化古細菌(AOA)に深く分岐した姉妹系統を形成することを示した。著者らは,すべての主要な海洋盆地における中遠洋水からのメタゲノムにおけるこのグループを同定し,その存在量はAOAの6%に達する。驚くべきことに,HMTは1Mbpの小さいゲノムを持ち,著者らの祖先状態再構成は,この系統が他の関連古細菌と比較して実質的なゲノム減少を受けていることを示す。HMTのゲノムレパートリーは,エネルギー効率を増加すると仮定されている2M呼吸複合体I,およびAOAから存在しない3サブユニットヘム-銅オキシダーゼ複合体IVを含む,2M呼吸複合体I,分岐型III-a RuBisCOを含む,好気性化学有機ヘテロ栄養に対する多用途な代謝を示す。また,電子伝達鎖に還元当量を供給すると予測される21ピロロキノリンキノン(PQQ)依存性デヒドロゲナーゼを同定し,最も高度に発現するHMT遺伝子の中で,これらの酵素がこの群の生理学において重要な役割を果たすことを示唆した。著者らの結果は,Thaumarchaeotaの従属栄養メンバーが海洋に広く分布し,地球規模の化学変換において潜在的に重要な役割を果たすことを示唆する。IMPORTANCは,海洋Thaumarchaeotaが暗海洋微生物群落の豊富な成分であり,そこではアンモニア酸化と炭素固定を結合する能力が栄養動態において決定的役割を果たすことが知られている。本研究では,海洋における推定従属栄養海洋性Thaumarchaeota(HMT)の豊富なグループを,それらのアンモニア酸化相対物とは異なる生理学で記述した。HMTは3-ヒドロキシプロピオナート/4-ヒドロキシブチラート経路を介してアンモニアを酸化し,炭素を固定する能力を欠いているが,代わりに,暗海洋でエネルギーを保存するために使用されると思われるIII-a RuBisCOと多様なPQQ依存性デヒドロゲナーゼをコードする。本研究は,海洋におけるThaumarchaeotaの既知の多様性の範囲を拡大し,広範な海洋系統への重要な洞察を提供する。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
