Deep ocean metagenomes provide insight into the metabolic architecture of bathypelagic microbial communities - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Communications Biology Année : 2021

Deep ocean metagenomes provide insight into the metabolic architecture of bathypelagic microbial communities

Silvia Acinas
Pablo Sánchez
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Guillem Salazar
  • Fonction : Auteur
Francisco Cornejo-Castillo
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Marta Sebastián
Ramiro Logares
Marta Royo-Llonch
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Lucas Paoli
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Shinichi Sunagawa
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Pascal Hingamp
Hiroyuki Ogata
Gipsi Lima-Mendez
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Simon Roux
José González
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Jesús Arrieta
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Intikhab Alam
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Allan Kamau
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Chris Bowler
Jeroen Raes
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Stéphane Pesant
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Peer Bork
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Susana Agustí
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Takashi Gojobori
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Dolors Vaqué
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Matthew Sullivan
Carlos Pedrós-Alió
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Ramon Massana
Carlos Duarte
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Josep Gasol

Résumé

Abstract The deep sea, the largest ocean’s compartment, drives planetary-scale biogeochemical cycling. Yet, the functional exploration of its microbial communities lags far behind other environments. Here we analyze 58 metagenomes from tropical and subtropical deep oceans to generate the Malaspina Gene Database. Free-living or particle-attached lifestyles drive functional differences in bathypelagic prokaryotic communities, regardless of their biogeography. Ammonia and CO oxidation pathways are enriched in the free-living microbial communities and dissimilatory nitrate reduction to ammonium and H 2 oxidation pathways in the particle-attached, while the Calvin Benson-Bassham cycle is the most prevalent inorganic carbon fixation pathway in both size fractions. Reconstruction of the Malaspina Deep Metagenome-Assembled Genomes reveals unique non-cyanobacterial diazotrophic bacteria and chemolithoautotrophic prokaryotes. The widespread potential to grow both autotrophically and heterotrophically suggests that mixotrophy is an ecologically relevant trait in the deep ocean. These results expand our understanding of the functional microbial structure and metabolic capabilities of the largest Earth aquatic ecosystem.
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Origine : Publication financée par une institution

Dates et versions

hal-03238997 , version 1 (30-05-2021)

Licence

Paternité

Identifiants

Citer

Silvia Acinas, Pablo Sánchez, Guillem Salazar, Francisco Cornejo-Castillo, Marta Sebastián, et al.. Deep ocean metagenomes provide insight into the metabolic architecture of bathypelagic microbial communities. Communications Biology, 2021, 4 (1), ⟨10.1038/s42003-021-02112-2⟩. ⟨hal-03238997⟩
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