Sequenciamento de metagenoma e 768 genomas microbianos de infiltração fria no Mar da China Meridional

Scientific Data volume 9, Número do artigo: 480 (2022) Cite este artigo

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Comunidades microbianas de infiltração fria são ecossistemas fascinantes na Terra que fornecem modelos únicos para entender as estratégias de vida em ambientes distintos do fundo do mar. Neste estudo, 23 metagenomas foram gerados a partir de amostras coletadas no campo de infiltração fria do Sítio-F no Mar da China Meridional, incluindo a água do mar logo acima das comunidades de invertebrados, os fluidos de infiltração fria, os fluidos sob as comunidades de invertebrados e a coluna de sedimentos ao redor o respiradouro. Por ferramentas de binning, recuperamos um total de 768 genomas montados por metagenoma (MAGs) que foram estimados em > 60% completos. Dos MAGs, 61 foram estimados em >90% completos, enquanto outros 105 foram >80% completos. A análise filogenômica revelou 597 MAGs bacterianos e 171 archaeais, dos quais quase todos eram distantemente relacionados a isolados cultivados conhecidos. Nos 768 MAGs, as bactérias abundantes em nível de filo incluíam Proteobacteria, Desulfobacterota, Bacteroidota, Patescibacteria e Chloroflexota, enquanto as abundantes Archaea incluíam Asgardarchaeota, Thermoplasmatota e Thermoproteota. Esses resultados fornecem um conjunto de dados disponível para posterior interrogação da ecologia microbiana do fundo do mar.

Medidas)

genomas montados por metagenoma

Tipos de tecnologia

sequenciamento de metagenoma e categorização de genoma

Característica da Amostra - Organismo

microrganismo

Característica da Amostra - Ambiente

bioma de infiltração fria marinha

Característica da Amostra - Localização

Mar da China Meridional

As infiltrações frias são manifestações do fundo do mar da migração de fluidos ricos em metano da subsuperfície sedimentar e sustentam comunidades únicas por meio de interações quimiossintéticas alimentadas1. Os microorganismos que habitam os vazamentos frios transformam a energia química em metano em produtos que sustentam ricas comunidades bentônicas ao redor dos vazamentos de gás2. O uso de métodos de sequenciamento de última geração melhorou tremendamente os insights sobre microbiomas de infiltração e avançará a ecologia microbiana do padrão de distribuição microbiana de diversidade para a estratégia de sobrevivência adaptativa em ambientes de águas profundas.

A infiltração fria no Local F (também conhecida como Formosa Ridge) é uma das infiltrações frias ativas na encosta nordeste do Mar da China Meridional (SCS)3, onde o hidrato de gás natural exposto no fundo do mar foi coberto por quimiossintéticos comunidades compostas principalmente por mexilhões de profundidade e caranguejos Galatheid4. Os caracteres geoquímicos foram ilustrados pela detecção in-situ usando o sistema Raman insert Probe (RiP) desenvolvido e sensores integrados5,6,7. As variações horizontais e verticais nas concentrações de metano mostraram tendências contrastantes em campos desde o centro de comunidades florescentes até a margem de sedimentos6. Nenhum pico de CH4 ou H2S Raman foi detectado nos fluidos de infiltração fria, enquanto CH4 dissolvido foi identificado nos fluidos sob as exuberantes comunidades quimiossintéticas, e os perfis de água dos poros do sedimento coletados perto da infiltração fria foram caracterizados pela perda de SO42- e aumento de CH4 , picos de H2S e HS−5,7. Como as comunidades microbianas em infiltrações frias do fundo do mar são frequentemente moldadas por componentes geoquímicos em soluções de infiltração, coletamos amostras do campo de infiltração fria do Site-F em 2017, incluindo a água do mar logo acima das comunidades de invertebrados, os fluidos de infiltração fria, o fluidos sob as comunidades de invertebrados e a coluna de sedimentos ao redor da abertura de infiltração (Fig. 1 e Tabela 1). Os metagenomas foram sequenciados com a plataforma Illumina HiSeq X Ten, com cada metagenoma rendendo aproximadamente 52,7 Gbps a 80,6 Gbps de bases limpas (Tabela 2). Obtivemos ainda 768 genomas montados por metagenoma (MAGs) de Bacteria e Archaea ambientais estimados como > 60% completos e < 20% de contaminação (Tabela Suplementar 1). Dos MAGs, 61 foram estimados em >90% completos, enquanto outros 105 foram >80% completos. Foram 59 MAGs de alta qualidade (completude > 90% e contaminação < 5%), representando 7,68% do total. A archaea metanotrófica anaeróbica (ANME), bactérias metanotróficas aeróbias Methylococcales, Desulfobacterales redutoras de sulfato, bem como Campylobacterales e Thiotrichales oxidantes de sulfeto (Tabela Suplementar 2), combinam bem com os metabolismos microbianos mais favoráveis ​​em infiltrações de metano em termos de suprimento de substrato. Enquanto isso, a análise filogenômica sugere que esse conjunto de rascunhos de genomas inclui genomas altamente procurados que carecem de representantes cultivados, como archaea Bathyarchaeota (30), Aenigmarchaeota (29), Heimdallarchaeota (20) e Pacearchaeota (10) e bactérias Patescibacteria ( 44), WOR-3 (23), Zixibacteria (13), Marinisomatota (12) e Eisenbacteria (6) et al. (Figura 2). Além disso, existem também alguns novos filos potenciais, incluindo NPL-UPA2 (7), UBP15 (4), FCPU426 (2) e SM23–31 (2) et al. Todos os genomas montados por metagenoma não redundantes descritos aqui foram depositados no National Center for Biotechnology Information (NCBI). Espera-se que esses dados forneçam um recurso para análise a jusante, atuando como referências para genômica comparativa em larga escala em grupos filogenéticos vitais globalmente, além de permitir a exploração de novos metabolismos microbianos.