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J-GLOBAL ID：202002276486360703   整理番号：20A1827134

蛇紋岩化系で発見したWood-Ljungdahl経路を持つ新規アクチノバクテリアの単一細胞ゲノミクス【JST・京大機械翻訳】

Single-Cell Genomics of Novel Actinobacteria With the Wood-Ljungdahl Pathway Discovered in a Serpentinizing System

著者 (15件)： Merino Nancy (Earth-Life Science Institute, Tokyo Institute of Technology, Tokyo, Japan) ,  Merino Nancy (Department of Earth Sciences, University of Southern California, Los Angeles, CA, United States) ,  Merino Nancy (Biosciences and Biotechnology Division, Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, CA, United States) ,  Kawai Mikihiko (School of Life Sciences and Technology, Tokyo Institute of Technology, Tokyo, Japan) ,  Kawai Mikihiko (Graduate School of Human and Environmental Studies, Kyoto University, Kyoto, Japan) ,  Boyd Eric S. (Department of Microbiology and Immunology, Montana State University, Bozeman, MT, United States) ,  Colman Daniel R. (Department of Microbiology and Immunology, Montana State University, Bozeman, MT, United States) ,  McGlynn Shawn E. (Earth-Life Science Institute, Tokyo Institute of Technology, Tokyo, Japan) ,  McGlynn Shawn E. (Biofunctional Catalyst Research Team, RIKEN Center for Sustainable Resource Science, Saitama, Japan) ,  McGlynn Shawn E. (Blue Marble Space Institute of Science, Seattle, WA, United States) ,  Nealson Kenneth H. (Department of Earth Sciences, University of Southern California, Los Angeles, CA, United States) ,  Kurokawa Ken (Earth-Life Science Institute, Tokyo Institute of Technology, Tokyo, Japan) ,  Kurokawa Ken (Department of Informatics, National Institute of Genetics, Shizuoka, Japan) ,  Hongoh Yuichi (Earth-Life Science Institute, Tokyo Institute of Technology, Tokyo, Japan) ,  Hongoh Yuichi (School of Life Sciences and Technology, Tokyo Institute of Technology, Tokyo, Japan)
資料名： Frontiers in Microbiology (Web)  (Frontiers in Microbiology (Web))
巻： 11  ページ： 1031  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7080A  ISSN： 1664-302X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 蛇紋岩-ホストシステムは,初期地球環境の現代のアナログを代表する。これらのシステムにおいて,水-岩石相互作用は,微生物代謝を燃料とする水素,メタンおよび低分子量炭化水素-能力還元剤を含む高アルカリ性および還元流体を生成する。本研究では,蛇紋岩化過程により影響を受けるNagano(日本)に位置するHakuba Happo温泉(~50°C;pH~10.5~11)の微生物相を調べた。16S rRNA遺伝子アンプリコン配列の解析は,細菌群がNitrospirae(47%),Parcuobacteria(19%),Deinococcus-Thermus(16%),およびActinobacteria(9%)から成ることを明らかにした。特に,57のアンプリコン配列変異体(ASV)のみが検出され,これらのうちの15はアンプリコンの90%を占めた。豊富なASVの中で,SILVAデータベースにおいてRBG-16-55-12として同定された初期分岐,非培養放線菌クレードを検出した。10の単細胞ゲノム(平均ペアワイズヌクレオチド同一性:0.98-1.00;推定完全性:33-93%;推定ゲノムサイズ:2.3Mb)を得た。単一コピー遺伝子を用いた分類学的分類は,ゲノムがゲノムTaxonomyデータベースにおける放線菌類クラスレベルクレードUBA1414に属することを示す。代謝経路予測に基づき,これらのアクチノバクテリアは,Wood-Ljungdahl(WL)経路を介して解糖,異化性硝酸塩還元およびCO_2固定が可能な嫌気性菌である。UBA1414と2つの関連クラスレベルクレード内のいくつかの他のゲノムも,WL経路をコード化し,それはActinobacteria門についてはまだ報告されていない。Hakuba actinobacteriumでは,WL経路に関連したエネルギー代謝は,Rnf複合体,グループ3bと3d[NiFe]-ヒドロゲナーゼ,[FeFe]-ヒドロゲナーゼ,およびV型(H+/Na+ポンプ)ATPアーゼの組み合わせによって支持された。ゲノムはまた,RubisCO様蛋白質として知られるIV型リブロース1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ(RubisCO)複合体を形成し,クラスタ化した規則的空間間短いパリンドローム反復(CRISPR)領域およびいくつかのファージインテグラーゼを含むウイルスとの相互作用の兆候を含む。これは,WL経路を利用することができるActinobacteria門内の細菌の最初の報告と詳細なゲノム解析である。Hakuba actinobacteriumはクレードUBA1414/RBG-16-55-12のメンバーであり,前者は「OPB41」である。著者らは,この細菌ΔΨ Candidatus Hakubanella thermalophilusを名付けることを提案する。Copyright 2020 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 相互作用 ,  *蛇紋岩 ,  データベース ,  水素 ,  遺伝子 ,  タンパク質 ,  バクテリオファージ ,  ヒドロゲナーゼ ,  ゲノム ,  代謝経路 ,  複合体 ,  放線菌類 ,  ミクロフローラ
準シソーラス用語： アンプリコン ,  クレード , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 蛇紋岩化 ,  単一細胞ゲノミクス ,  アクチノバクテリア ,  地下表面 ,  好アルカリ性 ,  ヒドロゲナーゼ

分類 (3件)： 同位体地質学  (DD01042T) ,  微生物の生態  (EG03040J) ,  岩石圏の地球化学一般  (DD01041C)

引用文献 (165件)：

• Adam P. S., Borrel G., Gribaldo S. (2018). Evolutionary history of carbon monoxide dehydrogenase/acetyl-CoA synthase, one of the oldest enzymatic complexes. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 115 E1166-E1173. doi: 10.1073/pnas.1807540115
• Adam P. S., Borrel G., Gribaldo S. (2019). An archaeal origin of the Wood-Ljungdahl H4MPT branch and the emergence of bacterial methylotrophy. Nat. Microbiol. 4 2155-2163. doi: 10.1038/s41564-019-0534-2
• Anantharaman K., Brown C. T., Hug L. A., Sharon I., Castelle C. J., Probst A. J., et al (2016). Thousands of microbial genomes shed light on interconnected biogeochemical processes in an aquifer system. Nat. Commun. 7:13219. doi: 10.1038/ncomms13219
• Arai W., Taniguchi T., Goto S., Moriya Y., Uehara H., Takemoto K., et al (2018). MAPLE 2.3.0: an improved system for evaluating the functionomes of genomes and metagenomes. Biosci. Biotechnol. Biochem. 82 1515-1517. doi: 10.1080/09168451.2018.1476122
• Arndt D., Grant J. R., Marcu A., Sajed T., Pon A., Liang Y., et al (2016). PHASTER: a better, faster version of the PHAST phage search tool. Nucleic Acids Res. 44 W16-W21. doi: 10.1093/nar/gkw387

タイトルに関連する用語 (5件)： 蛇紋岩 ,  発見 ,  経路 ,  単一細胞 ,  ゲノミクス