Datos ampliados Figura 5. Mapas de calor que ilustran posibles funciones metabólicas clave y vías KEGG para MAG de halobacterias individuales recolectados de ecosistemas hipersalinos en el norte de Danakil. A, Presencia (azul): ausencia (blanco) de funciones metabólicas según lo inferido por Metabolic G en Danakil MAG y genomas GTDB representativos de Halobacteria. B, módulos de la vía KEGG identificados en los genomas de referencia de Halobacteria MAG y GTDB (grupo externo). La intensidad del color azul indica la finalización del camino en cuestión (intenso, completo). Los nombres de nuestros grupos asesores están resaltados en rojo. aa, aminoácido. – biorxiv.org
Algunas cepas de arqueas descritas, e incluso menos cepas bacterianas, prosperan en condiciones de saturación de sal, como los cristales de sal solar (salinidad superior al 30% p/v).
Acumulan concentraciones molares de K+ citoplásmico para mantener el equilibrio osmótico (estrategia de “entrada de sal”) y tienen proteínas enriquecidas de forma adaptativa en aminoácidos ácidos cargados negativamente. Aquí, analizamos metagenomas y genomas ensamblados de metagenomas (MAG) de ecosistemas hipersalinos impactados por geotermia con mayor caos en la depresión de Danakil.
Composición de la comunidad microbiana inferida de metagenomas de ecosistemas caóticos multifauna en la depresión norte de Danakil. A, Lugares de muestreo alrededor del protovolcán Dallol y el lago Asale o Karum en el norte de la depresión de Danakil, Etiopía; Se presentan algunos parámetros abióticos clave para cada sistema (AW, actividad del agua). B, Composición de la comunidad microbiana global a un nivel taxonómico alto para las MSE muestreadas inferida de la frecuencia normalizada de genes universales de copia única (USCG; selección de proteínas ribosómicas expresadas en RPKM). Tenga en cuenta que DAL-WCL2 y WCL3 están compuestos por un 99% de arqueas (Halobacteriota y Nanohaloarchaeota; clasificación según GTDB r214). – biorxiv.org
La abundancia natural de genes globales de copia única confirmó que haloarchaea y Nanohaloarchaeota comprenden el 99% de las comunidades microbianas en condiciones casi limitantes para la vida en Western-Canyon Lakes (WCL). Las proteínas inferidas por metagenoma y MAG de Danakil, en comparación con las encontradas en agua dulce, agua de mar y estanques de sal solares hasta la saturación (6-14-32% de salinidad), mostraron que las arqueas WCL codifican las proteínas más ácidas jamás observadas (puntos isoeléctricos de proteína promedio). ≥ 4,4).
Hemos identificado familias de Halobacterias no descritas previamente, así como la familia Aenigmatarchaeota y un filo bacteriano adaptado de forma independiente a la halofilia extrema. Aunque la diversidad a nivel de filo disminuye con el aumento de la salinidad y el desorden, a diferencia de las sales solares, las arqueas adaptativas están altamente diversificadas en los ecosistemas de Danakil, lo que desafía la idea de una diversidad reducida en condiciones extremas.
La flexibilidad metabólica en el uso de múltiples recursos de energía y carbono resultantes de la energía hidrotermal local combinada con estrategias de banquete y hambruna parece dar forma a la diversidad microbiana en estos ecosistemas cerca de la frontera de la vida.
doi: https://doi.org/10.1101/2024.03.10.584303
Árboles filogenéticos de MAG arqueales y bacterianos recientemente identificados en ecosistemas hipersalinos del norte de Danakil. A, Árbol filogenético de MAG de arqueas pertenecientes a la clase Halobacteria (Halobacteriota). B, árbol filogenético de MAG pertenecientes a Nanohaloarchaeota y Aenigmatarchaeota (supergrupo DPANN). C, Análisis filogenético del filo Candidatus Salsurabacteriota (p_T1Sed10-126), que agrupa a miembros aparentemente halófilos. Los rangos de valores de Bootstrap se indican en los nodos. Los nombres de los MAG ensamblados a partir de nuestros metagenomas de Danakil están resaltados en color; Las secuencias de referencia se indican en negro. Algunos taxones se han colapsado para que los árboles sean más fáciles de ver (los árboles detallados se muestran en las Figuras complementarias 4 a 6); El número total de representantes incluidos en los taxones colapsados se indica entre paréntesis. Los asteriscos indican géneros y familias recientemente identificados en este estudio. – biorxiv.org
Astrobiología
«Erudito en viajes incurable. Pensador. Nerd zombi certificado. Pionero de la televisión extrema. Explorador general. Webaholic».
