富栄養化沿岸堆積物中のメタンの嫌気性酸化に対する鍵制御としての硫化物毒性【JST・京大機械翻訳】

Dalcin Martins, P.; de Monlevad, J. P. R. C.; Lenstra, W. K.; Wallenius, A. J.; Echeveste Medrano, M. J.; Hermans, M.; Slomp, C. P.; Welte, C. U.; Jetten, M. S. M.; van Helmond, N. A. G. M.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202212345810627 整理番号：22P0314941

富栄養化沿岸堆積物中のメタンの嫌気性酸化に対する鍵制御としての硫化物毒性【JST・京大機械翻訳】

Sulfide toxicity as key control on anaerobic oxidation of methane in eutrophic coastal sediments

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発行年： 2022年02月10日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年02月10日
JST資料番号： O7001B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

沿岸帯は大気への重要な地球規模の海洋メタン放出を説明する。沿岸生態系において,堆積物における微生物メタン生産と酸化の間の緊密なバランスは,大部分のメタンを水柱に脱出することを防止する。富栄養化と底水脱酸素を引き起こす人為的活動は,微生物メタンサイクルにおけるこのバランスを崩壊させ,沿岸堆積物からのメタン放出の増加をもたらす。ここでは,富栄養Stockholm Archipelagoにおける底水酸化還元勾配(有酸素-低酸素-噴出)に沿った3地点からの堆積物の微生物学的および生物地球化学的分析を組み合わせて,微生物メタン循環に及ぼす人為的に誘発された酸化還元シフトの影響を調べた。低酸素とユーキシンサイトの両方で,堆積物は,有酸素サイトと比較して,深度で末端電子受容体の強い枯渇と硫酸塩-メタン遷移ゾーンの浅瀬を示した。間隙水メタンと硫化物濃度と潜在的メタン生産速度も低酸素とユーキシンサイトでより高かった。メタゲノム集合ゲノムおよび16S rRNA遺伝子プロファイリングの解析は,メタン生成菌が低酸素部位でより豊富になったが,低酸素部位で低被覆率に存在する嫌気性メタン酸化古細菌(ANME)は低酸素部位で増加したが,真性部位では実質的に消失したことを示した。ANME-2b Caの98%完全ゲノム。Methanomarinus arcaeonは,完全な逆メタン生成経路,いくつかのマルチヘムチトクローム,および亜硫酸塩レダクターゼを解毒する亜硫酸塩レダクターゼをコードする遺伝子を持っていた。これらの結果に基づいて,ユーキシンサイトでの硫化物曝露はANMEに毒性をもたらし,このサイトでの基質存在量にもかかわらず,もはや増殖できなかった。これらの機構的洞察は富栄養化によって駆動されるユーキシニアの発達が沿岸メタンバイオフィルタを破壊し,底生メタン放出の増加と沿岸域から大気へのメタン放出の増加をもたらすことを意味する。【JST・京大機械翻訳】

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水圏・生物圏の地球化学 , 微生物の生態

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