Structure and function of the global ocean microbiome
Shinichi Sunagawa
(1)
,
Luis Pedro Coelho
(1)
,
Samuel Chaffron
,
Jens Roat Kultima
(1)
,
Karine Labadie
(2)
,
Guillem Salazar
(3)
,
Bardya Djahanschiri
,
Georg Zeller
(1)
,
Daniel R. Mende
(1)
,
Adriana A. Alberti
(2)
,
Francisco M. Cornejo-Castillo
,
Paul I. Costea
,
Corinne Cruaud
(2)
,
Francesco d'Ovidio
(4)
,
Stefan Engelen
(5)
,
Isabel Ferrera
,
Josep M. Gasol
(6)
,
Lionel Guidi
(7)
,
Falk Hildebrand
(1)
,
Florian Kokoszka
,
Cyrille Lepoivre
(8)
,
Gipsi Lima-Mendez
,
Julie Poulain
(2)
,
Bonnie T. Poulos
,
Marta Royo-Llonch
,
Hugo Sarmento
,
Sara Vieira-Silva
,
Céline Dimier
,
Marc Picheral
(7)
,
Sarah Searson
,
Stefanie Kandels-Lewis
(9)
,
(team) Tara Oceans Coordinators
,
Chris Bowler
(10)
,
Colomban de Vargas
(11)
,
Gabriel Gorsky
(7)
,
Nigel Grimsley
(12)
,
Pascal Hingamp
(8)
,
Daniele Iudicone
(13)
,
Olivier Jaillon
(14, 2)
,
Fabrice Not
(15)
,
Hiroyuki Ogata
(8)
,
Stéphane Pesant
(16)
,
Sabrina Speich
,
Lars Stemmann
(7)
,
Matthew B. Sullivan
,
Jean Weissenbach
(14, 2)
,
Patrick Wincker
(2)
,
Eric Karsenti
(10)
,
Jeroen Raes
(17)
,
Silvia G. Acinas
,
Peer Bork
(1)
1
EMBL -
European Molecular Biology Laboratory [Grenoble]
2 IG - Institut de Génomique d'Evry
3 UASLP - Instituto de Fisica [Mexico]
4 PEPS - Processus de couplage à Petite Echelle, Ecosystèmes et Prédateurs Supérieurs
5 Immunobiologie Cellulaire et Moléculaire des Infections Parasitaires
6 ICM - Institute of Marine Sciences / Institut de Ciències del Mar [Barcelona]
7 LOV - Laboratoire d'océanographie de Villefranche
8 IGS - Information génomique et structurale
9 EMBL - European Molecular Biology Laboratory [Heidelberg]
10 IBENS - Institut de biologie de l'ENS Paris
11 EPEP - Evolution des Protistes et Ecosystèmes Pélagiques
12 BIOM - Biologie intégrative des organismes marins
13 SZN - Stazione Zoologica Anton Dohrn
14 UMR 8030 - Génomique métabolique
15 DIPO - Diversité et Interactions au sein du Plancton Océanique
16 Pangea
17 Rega Institute - VIB Center for the Biology of Disease, Department of Microbiology and Immunology, Bioinformatics and (eco-)systems Biology Laboratory, Louvain, Belgique
2 IG - Institut de Génomique d'Evry
3 UASLP - Instituto de Fisica [Mexico]
4 PEPS - Processus de couplage à Petite Echelle, Ecosystèmes et Prédateurs Supérieurs
5 Immunobiologie Cellulaire et Moléculaire des Infections Parasitaires
6 ICM - Institute of Marine Sciences / Institut de Ciències del Mar [Barcelona]
7 LOV - Laboratoire d'océanographie de Villefranche
8 IGS - Information génomique et structurale
9 EMBL - European Molecular Biology Laboratory [Heidelberg]
10 IBENS - Institut de biologie de l'ENS Paris
11 EPEP - Evolution des Protistes et Ecosystèmes Pélagiques
12 BIOM - Biologie intégrative des organismes marins
13 SZN - Stazione Zoologica Anton Dohrn
14 UMR 8030 - Génomique métabolique
15 DIPO - Diversité et Interactions au sein du Plancton Océanique
16 Pangea
17 Rega Institute - VIB Center for the Biology of Disease, Department of Microbiology and Immunology, Bioinformatics and (eco-)systems Biology Laboratory, Louvain, Belgique
Samuel Chaffron
- Fonction : Auteur
- PersonId : 12266
- IdHAL : samuel-chaffron
- ORCID : 0000-0001-5903-617X
- IdRef : 224068989
Karine Labadie
- Fonction : Auteur
- PersonId : 757912
- ORCID : 0000-0001-7467-8509
- IdRef : 089020235
Bardya Djahanschiri
- Fonction : Auteur
Adriana A. Alberti
- Fonction : Auteur
- PersonId : 183113
- IdHAL : adriana-alberti
- ORCID : 0000-0003-3372-9423
Francisco M. Cornejo-Castillo
- Fonction : Auteur
Paul I. Costea
- Fonction : Auteur
Corinne Cruaud
- Fonction : Auteur
- PersonId : 768749
- ORCID : 0000-0002-4752-7278
Francesco d'Ovidio
- Fonction : Auteur
- PersonId : 12019
- IdHAL : francescodovidio
- ORCID : 0000-0002-9664-7778
- IdRef : 184536677
Stefan Engelen
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1322751
- IdHAL : sengelen
Isabel Ferrera
- Fonction : Auteur
Lionel Guidi
- Fonction : Auteur
- PersonId : 178319
- IdHAL : lionel-guidi
- ORCID : 0000-0002-6669-5744
- IdRef : 129258148
Florian Kokoszka
- Fonction : Auteur
Gipsi Lima-Mendez
- Fonction : Auteur
Julie Poulain
- Fonction : Auteur
- PersonId : 756903
- IdHAL : julie-poulain
- ORCID : 0000-0002-8744-3116
- IdRef : 061407232
Bonnie T. Poulos
- Fonction : Auteur
Marta Royo-Llonch
- Fonction : Auteur
Hugo Sarmento
- Fonction : Auteur
- PersonId : 775752
- ORCID : 0000-0001-5220-7992
Sara Vieira-Silva
- Fonction : Auteur
- PersonId : 775753
- ORCID : 0000-0002-4616-7602
Céline Dimier
- Fonction : Auteur
Marc Picheral
- Fonction : Auteur
- PersonId : 758224
- ORCID : 0000-0001-8172-5473
Sarah Searson
- Fonction : Auteur
(team) Tara Oceans Coordinators
- Fonction : Auteur
Chris Bowler
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1228231
- IdHAL : chris-bowler
- ORCID : 0000-0003-3835-6187
- IdRef : 06874904X
Colomban de Vargas
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1196134
- IdHAL : colomban-de-vargas
- ORCID : 0000-0002-6476-6019
- IdRef : 144372401
Gabriel Gorsky
- Fonction : Auteur
- PersonId : 775404
- ORCID : 0000-0002-1099-8711
Pascal Hingamp
- Fonction : Auteur
- PersonId : 8575
- IdHAL : pascal-hingamp
- ORCID : 0000-0002-7463-2444
- IdRef : 174369948
Daniele Iudicone
- Fonction : Auteur
- PersonId : 757541
- ORCID : 0000-0002-7473-394X
- IdRef : 139806903
Olivier Jaillon
- Fonction : Auteur
- PersonId : 756900
- IdHAL : olivier-jaillon
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- IdRef : 119733374
Fabrice Not
- Fonction : Auteur
- PersonId : 742485
- IdHAL : fabrice-not
- ORCID : 0000-0002-9342-195X
- IdRef : 089285824
Hiroyuki Ogata
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755567
- ORCID : 0000-0001-6594-377X
Sabrina Speich
- Fonction : Auteur
Lars Stemmann
- Fonction : Auteur
- PersonId : 762924
- IdHAL : lars-stemmann
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- IdRef : 157238024
Matthew B. Sullivan
- Fonction : Auteur
Jean Weissenbach
- Fonction : Auteur
- PersonId : 911249
Patrick Wincker
- Fonction : Auteur
- PersonId : 757160
- IdHAL : patrick-wincker
- ORCID : 0000-0001-7562-3454
Silvia G. Acinas
- Fonction : Auteur
Résumé
Microbes are dominant drivers of biogeochemical processes, yet drawing a global picture of functional diversity, microbial community structure, and their ecological determinants remains a grand challenge. We analyzed 7.2 terabases of metagenomic data from 243 Tara Oceans samples from 68 locations in epipelagic and mesopelagic waters across the globe to generate an ocean microbial reference gene catalog with >40 million nonredundant, mostly novel sequences from viruses, prokaryotes, and picoeukaryotes. Using 139 prokaryote-enriched samples, containing >35,000 species, we show vertical stratification with epipelagic community composition mostly driven by temperature rather than other environmental factors or geography. We identify ocean microbial core functionality and reveal that >73% of its abundance is shared with the human gut microbiome despite the physicochemical differences between these two ecosystems.
Domaines
Géophysique [physics.geo-ph]| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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