304 මල නොබැඳෙන වානේ වෑල්ඩින් කරන ලද දඟර සහිත නල / නල zhemical zomponent, ගෝලීය සමුද්‍ර ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ගේ ජෛව සංස්ලේෂක විභවය

Nature.com වෙත පිවිසීම ගැන ඔබට ස්තුතියි.ඔබ සීමිත CSS සහය ඇති බ්‍රවුසර අනුවාදයක් භාවිතා කරයි.හොඳම අත්දැකීම සඳහා, ඔබ යාවත්කාලීන කළ බ්‍රවුසරයක් භාවිතා කරන ලෙස අපි නිර්දේශ කරමු (නැතහොත් Internet Explorer හි අනුකූලතා ප්‍රකාරය අක්‍රිය කරන්න).ඊට අමතරව, අඛණ්ඩ සහාය සහතික කිරීම සඳහා, අපි විලාසිතා සහ JavaScript නොමැතිව වෙබ් අඩවිය පෙන්වමු.
එක් ස්ලයිඩයකට ලිපි තුනක් පෙන්වන ස්ලයිඩර්.ස්ලයිඩ හරහා ගමන් කිරීමට පසුපස සහ ඊළඟ බොත්තම් භාවිතා කරන්න, එක් එක් විනිවිදක හරහා ගමන් කිරීමට අවසානයේ ඇති ස්ලයිඩ පාලක බොත්තම් භාවිතා කරන්න.

සවිස්තරාත්මක නිෂ්පාදන විස්තරය

304 මල නොබැඳෙන වානේ වෑල්ඩින් කරන ලද දඟර නල / නල
1. පිරිවිතර: මල නොබැඳෙන වානේ දඟර නල / නල
2. වර්ගය: වෑල්ඩින් හෝ බාධාවකින් තොරව
3. සම්මත: ASTM A269, ASTM A249
4. මල නොබැඳෙන වානේ දඟර නල OD: 6mm සිට 25.4MM
5. දිග: 600-3500MM හෝ පාරිභෝගිකයාගේ අවශ්යතාවය අනුව.
6. බිත්ති ඝණකම: 0.2mm සිට 2.0mm.

7. ඉවසීම: OD: +/-0.01mm;ඝනකම: +/-0.01%.

8. දඟර අභ්‍යන්තර සිදුරු ප්‍රමාණය: 500MM-1500MM (පාරිභෝගික අවශ්‍යතා අනුව සකස් කළ හැක)

9. දඟර උස: 200MM-400MM (පාරිභෝගික අවශ්‍යතා අනුව සකස් කළ හැක)

10. මතුපිට: දීප්තිමත් හෝ ඇනලීය
11. ද්රව්ය: 304, 304L, 316L, 321, 301, 201, 202, 409, 430, 410, මිශ්ර ලෝහ 625, 825, 2205, 2507, ආදිය.
12. ඇසුරුම් කිරීම: ලී පෙට්ටියක වියන ලද බෑග්, ලී කොට්ටය, ලී පතුවළ, හෝ පාරිභෝගික අවශ්‍යතා අනුව
13. පරීක්ෂණය : රසායනික සංරචකය, අස්වැන්න ශක්තිය, ආතන්ය ශක්තිය, දෘඪතාව මැනීම
14. සහතිකය: තෙවන පාර්ශවය (උදාහරණයක් ලෙස :SGS TV ) පරීක්ෂාව, ආදිය.
15. යෙදුම: සැරසිලි, ගෘහ භාණ්ඩ, තෙල් ප්රවාහනය, තාප හුවමාරුව, රේල් පීලි සෑදීම, කඩදාසි සෑදීම, මෝටර් රථ, ආහාර සැකසීම, වෛද්ය, ආදිය.

ස්වාභාවික ක්ෂුද්‍රජීවී ප්‍රජාවන් ෆයිලොජෙනටික් හා පරිවෘත්තීය වශයෙන් විවිධ වේ.අවතක්සේරු නොකළ ජීවීන් කණ්ඩායම් වලට අමතරව, මෙම විවිධත්වය පාරිසරිකව හා ජෛව තාක්‍ෂණිකව වැදගත් එන්සයිම සහ ජෛව රසායනික සංයෝග 2,3 සොයා ගැනීම සඳහා පොහොසත් විභවයක් දරයි.කෙසේ වෙතත්, එවැනි සංයෝග සංස්ලේෂණය කරන ප්‍රවේණි මාර්ග නිර්ණය කිරීමට සහ ඒවා අදාළ ධාරකවලට බන්ධනය කිරීමට මෙම විවිධත්වය අධ්‍යයනය කිරීම අභියෝගයක් ලෙස පවතී.ගෝලීය පරිමාණයෙන් සම්පූර්ණ ජෙනෝම විභේදන දත්ත විශ්ලේෂණය කිරීමේ සීමාවන් හේතුවෙන් විවෘත සාගරයේ ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ගේ ජෛව සංස්ලේෂක විභවය බොහෝ දුරට නොදනී.මෙහිදී, අපි සාගර ජල සාම්පල 1,000කට අධික සංඛ්‍යාවකින් අලුතින් ප්‍රතිනිර්මාණය කරන ලද කෙටුම්පත් ජෙනෝම 25,000කට වඩා වැඩි ප්‍රමාණයක් සහිත සංස්කෘත සෛල සහ තනි සෛල වලින් ක්ෂුද්‍රජීවී ජෙනෝම 10,000ක් පමණ ඒකාබද්ධ කිරීමෙන් සාගරයේ ජෛව සංස්ලේෂක ජාන පොකුරුවල විවිධත්වය සහ විවිධත්වය ගවේෂණය කරන්නෙමු.මෙම ප්‍රයත්නයන් මගින් 40,000ක් පමණ හඳුනාගෙන ඇති අතර, ඒවායින් සමහරක් කලින් සැක නොකළ ෆයිලොජෙනටික් කණ්ඩායම් තුළ සොයාගෙන ඇත.මෙම ජනගහන තුළ, අපි වගා නොකළ බැක්ටීරියා කාණ්ඩයකට අයත් ජෛව සංස්ලේෂක ජාන පොකුරු ("Candidatus Eudormicrobiaceae") වලින් පොහොසත් වූ පෙළපතක් හඳුනා ගත් අතර මෙම පරිසරයේ වඩාත් ජෛව සංස්ලේෂක විවිධ ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් ඇතුළත් විය.මේවායින්, අපි පිළිවෙලින් අසාමාන්‍ය ජෛව ක්‍රියාකාරී සංයෝග ව්‍යුහයේ සහ එන්සයිම විද්‍යාවේ අවස්ථා හඳුනා ගනිමින් පොස්පේටේස්-පෙප්ටයිඩ සහ පයිටොනාමයිඩ් මාර්ග සංලක්ෂිත කර ඇත.අවසාන වශයෙන්, මෙම අධ්‍යයනයෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ ක්ෂුද්‍ර ජීවී මූලෝපායන් මගින් කලින් විස්තර නොකළ එන්සයිම සහ ස්වභාවික ආහාර දුර්වල ලෙස අවබෝධ කරගත් ක්ෂුද්‍ර ජීවී සහ පරිසරයක් තුළ ගවේෂණය කළ හැකි ආකාරයයි.
ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් ගෝලීය ජෛව රසායනික චක්‍ර මෙහෙයවයි, ආහාර ජාල පවත්වාගෙන යයි, ශාක හා සතුන් නිරෝගීව තබා ගනී5.ඔවුන්ගේ අතිවිශාල ෆයිලොජෙනටික්, පරිවෘත්තීය සහ ක්‍රියාකාරී විවිධත්වය ස්වභාවික නිෂ්පාදන ඇතුළු නව ටැක්සා1, එන්සයිම සහ ජෛව රසායනික සංයෝග සොයා ගැනීම සඳහා පොහොසත් විභවයක් නියෝජනය කරයි.පාරිසරික ප්රජාවන් තුළ, මෙම අණු සන්නිවේදනයේ සිට තරඟය 2, 7 දක්වා විවිධ කායික හා පාරිසරික කාර්යයන් සහිත ක්ෂුද්ර ජීවීන් සපයයි.ඒවායේ මුල් කර්තව්‍යයන්ට අමතරව, මෙම ස්වභාවික නිෂ්පාදන සහ ඒවායේ ජානමය වශයෙන් සංකේතිත නිෂ්පාදන මාර්ග ජෛව තාක්‍ෂණික සහ චිකිත්සක යෙදුම් සඳහා උදාහරණ සපයයි2,3.එවැනි මාර්ග සහ සම්බන්ධතා හඳුනා ගැනීම සංස්කෘතික ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් අධ්‍යයනය කිරීමෙන් විශාල වශයෙන් පහසු වී ඇත.කෙසේ වෙතත්, ස්වාභාවික පරිසරයන් පිළිබඳ වර්ගීකරණ අධ්‍යයනයන් පෙන්වා දී ඇත්තේ ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ගෙන් අතිමහත් බහුතරයක් වගා කර නොමැති බවයි.මෙම සංස්කෘතික නැඹුරුව බොහෝ ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් විසින් කේතනය කර ඇති ක්‍රියාකාරී විවිධත්වය සූරාකෑමේ අපගේ හැකියාව සීමා කරයි4,9.
මෙම සීමාවන් මඟහරවා ගැනීම සඳහා, පසුගිය දශකය පුරා තාක්ෂණික දියුණුව පර්යේෂකයන්ට සෘජුවම (එනම්, පූර්ව සංස්කෘතියකින් තොරව) සමස්ත ප්‍රජාවන්ගෙන් (metagenomics) හෝ තනි සෛල වලින් ක්ෂුද්‍රජීවී DNA කොටස් අනුක්‍රමණය කිරීමට ඉඩ ලබා දී ඇත.මෙම කොටස් විශාල ප්‍රවේණික කොටස් වලට එකලස් කිරීමට සහ බහු පරිවෘත්තීය ලෙස එකලස් කරන ලද ජෙනෝම (MAGs) හෝ තනි වර්ධක ජෙනෝම (SAGs) ප්‍රතිනිර්මාණය කිරීමේ හැකියාව පිළිවෙලින්, ක්ෂුද්‍ර ජීවී (එනම් ක්ෂුද්‍රජීවී ප්‍රජාවන් සහ ක්ෂුද්‍ර ජීවී) පිළිබඳ වර්ගීකරණ අධ්‍යයනය සඳහා වැදගත් අවස්ථාවක් විවෘත කරයි.නව මංපෙත් විවර කරයි.දී ඇති පරිසරයක තමන්ගේම ජානමය ද්රව්ය) 10,11,12.ඇත්ත වශයෙන්ම, මෑත කාලීන අධ්‍යයනයන් පෘථිවි 1, 13 මත ක්ෂුද්‍රජීවී විවිධත්වයේ ෆයිලොජෙනටික් නිරූපණය විශාල ලෙස පුළුල් කර ඇති අතර මීට පෙර සංස්කෘතික ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ගේ යොමු ජෙනෝම් අනුක්‍රම (REFs) මගින් ආවරණය නොවූ තනි ක්ෂුද්‍රජීවී ප්‍රජාවන්හි ක්‍රියාකාරී විවිධත්වය බොහොමයක් හෙළි කර ඇත.ධාරක ජෙනෝමයේ (එනම්, ජෙනෝම විභේදනය) සන්දර්භය තුළ සොයා නොගත් ක්‍රියාකාරී විවිධත්වය ස්ථානගත කිරීමේ හැකියාව නව ස්වභාවික නිෂ්පාදන15,16 කේතනය කළ හැකි තවමත් සංලක්ෂිත නොවූ ක්ෂුද්‍රජීවී රේඛා පුරෝකථනය කිරීමට හෝ එවැනි සංයෝග ඒවායේ මුල් නිෂ්පාදකයා වෙත ආපසු ලුහුබැඳීමට ඉතා වැදගත් වේ.උදාහරණයක් ලෙස, පරිවෘත්තීය පොහොසත් ස්පොන්ජ් ආශ්‍රිත බැක්ටීරියා සමූහයක් වන Candidatus Entotheonella, විවිධ ඖෂධ විභවයන් නිෂ්පාදකයන් ලෙස හඳුනා ගැනීමට ඒකාබද්ධ metagenomic සහ තනි සෛල ප්‍රවේණි විශ්ලේෂණ ප්‍රවේශයක් හේතු වී ඇත.කෙසේ වෙතත්, විවිධ ක්ෂුද්‍රජීවී ප්‍රජාවන්ගේ ප්‍රවේණික ගවේෂණයේ මෑතකාලීන උත්සාහයන් නොතකා, පෘථිවියේ විශාලතම පරිසර පද්ධති 16,20 සඳහා ගෝලීය මෙජෙනොමික් දත්ත වලින් තුනෙන් දෙකකට වඩා 16,19 තවමත් අතුරුදහන් වී ඇත.මේ අනුව, සාමාන්‍යයෙන්, සමුද්‍ර ක්ෂුද්‍රජීවයේ ජෛව සංස්ලේෂක විභවය සහ නව එන්සයිම සහ ස්වාභාවික නිෂ්පාදනවල ගබඩාවක් ලෙස එහි විභවය බොහෝ දුරට අවතක්සේරු කර ඇත.
ගෝලීය පරිමාණයෙන් සමුද්‍ර ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ගේ ජෛව සංස්ලේෂක විභවය ගවේෂණය කිරීම සඳහා, අපි ප්‍රථමයෙන් ෆයිලොජෙනටික් සහ ජාන ක්‍රියාකාරිත්වය පිළිබඳ පුළුල් දත්ත සමුදායක් නිර්මාණය කිරීම සඳහා සංස්කෘතිය මත යැපෙන සහ සංස්කෘතික නොවන ක්‍රම භාවිතයෙන් ලබාගත් සාගර ක්ෂුද්‍රජීවී ජෙනෝම එකතු කළෙමු.මෙම දත්ත සමුදාය පිරික්සීමේදී ජෛව සංස්ලේෂක ජාන පොකුරු (BGCs) රාශියක් අනාවරණය වී ඇති අතර, ඒවායින් බොහොමයක් තවමත් හඳුනා නොගත් ජාන පොකුරු (GCF) පවුල්වලට අයත් වේ.මීට අමතරව, මේ දක්වා විවෘත සාගරයේ BGCs හි ඉහළම විවිධත්වය ප්‍රදර්ශනය කරන නොදන්නා බැක්ටීරියා පවුලක් අපි හඳුනා ගත්තෙමු.දැනට දන්නා මාර්ග වලින් ඒවායේ ජානමය වෙනස්කම් මත පදනම්ව පර්යේෂණාත්මක වලංගුකරණය සඳහා අපි රයිබොසෝම සංස්ලේෂණය සහ පශ්චාත්-පරිවර්තන ලෙස වෙනස් කරන ලද පෙප්ටයිඩ (RiPP) මාර්ග දෙකක් තෝරා ගත්තෙමු.මෙම මාර්ගවල ක්‍රියාකාරී ගුනාංගීකරනය මගින් එන්සයිම විද්‍යාවේ අනපේක්ෂිත උදාහරණ මෙන්ම ප්‍රෝටීස් නිෂේධන ක්‍රියාකාරකම් සහිත ව්‍යුහාත්මකව අසාමාන්‍ය සංයෝග අනාවරණය කර ඇත.
මුලදී, අපි එහි බැක්ටීරියා සහ පුරාවිද්‍යාත්මක සංරචක කෙරෙහි අවධානය යොමු කරමින් ජාන විශ්ලේෂණය සඳහා ගෝලීය දත්ත සම්පතක් නිර්මාණය කිරීමට ඉලක්ක කළෙමු.මේ සඳහා, අපි ගෝලීය වශයෙන් බෙදා හරින ලද නියැදි ස්ථාන 215 කින් (අක්ෂාංශ පරාසය = 141.6 °) සහ ගැඹුරු ස්ථර කිහිපයකින් (මීටර් 1 සිට 5600 දක්වා ගැඹුර, පෙලැජික්, මෙසොපෙලැජික් සහ අගාධ කලාප ආවරණය වන පරිදි) මෙජෙනොමික් දත්ත සහ මුහුදු ජල සාම්පල 1038 ක් රැස් කළෙමු.පසුබිම21,22,23 (රූපය 1a, දීර්ඝ දත්ත, Fig. 1a සහ පරිපූරක වගුව 1).පුළුල් භූගෝලීය ආවරණයක් සැපයීමට අමතරව, මෙම තෝරන ලද පෙරන ලද සාම්පල අපට වෛරස්-පොහොසත් (<0.2 µm), ප්‍රොකැරියෝටික්-පොහොසත් (0.2-3 µm), අංශු-පොහොසත් (0.8 µm) ඇතුළුව සමුද්‍ර ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ගේ විවිධ සංරචක සංසන්දනය කිරීමට ඉඩ ලබා දුන්නේය. )–20 µm) සහ වෛරස් ක්ෂය වූ (>0.2 µm) ජනපද.
a, ගෝලීය වශයෙන් බෙදා හරින ලද ස්ථාන 215 කින් (62°S සිට 79°N සහ 179°W සිට 179°E දක්වා) එකතු කරන ලද සමුද්‍ර ක්ෂුද්‍රජීවී ප්‍රජාවන්ගේ ප්‍රසිද්ධියේ ලබාගත හැකි ජෙනෝම (metagenomics) 1038 ක්.සිතියම් ටයිල් © Esri.මූලාශ්‍ර: GEBCO, NOAA, CHS, OSU, UNH, CSUMB, National Geographic, DeLorme, NAVTEQ, සහ Esri.b, දත්ත කට්ටලවල (වර්ණයෙන් සලකුණු කර ඇති) ප්‍රමාණයෙන් සහ ගුණාත්මක භාවයෙන් (ක්‍රමයෙන්) වෙනස් වන MAG (ක්‍රම සහ අමතර තොරතුරු) ප්‍රතිනිර්මාණය කිරීම සඳහා මෙම මෙටජෙනොම් භාවිතා කරන ලදී.ප්‍රතිනිර්මාණය කරන ලද MAGs අතින් සාදන ලද MAG26, SAG27 සහ REF ඇතුළුව ප්‍රසිද්ධියේ ලබා ගත හැකි (බාහිර) ජෙනෝම සමඟ අතිරේක විය.27 OMD සම්පාදනය කරන්න.c, SAG (GORG)20 හෝ MAG (GEM)16 මත පමණක් පදනම් වූ පෙර වාර්තා හා සසඳන විට, OMD විසින් සාගර ක්ෂුද්‍රජීවී ප්‍රජාවන්ගේ ප්‍රවේණික ගුනාංගීකරනය (metagenomic කියවීම සිතියම්කරණ අනුපාතය; ක්‍රමය) ගැඹුරින් වඩාත් ස්ථාවර නිරූපණයක් සමඟින් දෙතුන් ගුණයකින් වැඩි දියුණු කරයි. අක්ෂාංශ..<0.2, n=151, 0.2-0.8, n=67, 0.2-3, n=180, 0.8-20, n=30, >0.2, n=610, <30°, n = 132, 30-60° , n = 73, >60°, n = 42, EPI, n = 174, MES, n = 45, BAT, n = 28. d, OMD විශේෂ පොකුරු මට්ටමට කාණ්ඩගත කිරීම (95% මධ්‍යන්‍ය නියුක්ලියෝටයිඩ අනන්‍යතාවය) සමස්තයක් හඳුනා ගනී. දළ වශයෙන් විශේෂ 8300 ක්, ඉන් අඩකට වඩා GTDB (අනුවාදය 89) e භාවිතා කරමින් වර්ගීකරණ විවරණවලට අනුව කලින් සංලක්ෂිත කර නොමැති අතර, ජාන වර්ගය අනුව විශේෂ වර්ගීකරණය කිරීමෙන් පෙන්නුම් කළේ MAG, SAG සහ REFs එකිනෙකට හොඳින් අනුපූරක වන අතර ෆයිලොජෙනටික් විවිධත්වය පිළිබිඹු කරන බවයි. සාගර ක්ෂුද්ර ජීවියා.විශේෂයෙන්ම, 55%, 26% සහ 11% විශේෂයන් පිළිවෙලින් MAG, SAG සහ REF සඳහා විශේෂිත විය.BATS, බර්මියුඩා අත්ලාන්තික් කාල මාලාව;GEM, පෘථිවි ක්ෂුද්ර ජීවීන්ගේ ජෙනෝම;GORG, ගෝලීය සාගර යොමු ජෙනෝමය;HOT, හවායි සාගර කාල මාලාව.
මෙම දත්ත කට්ටලය භාවිතා කරමින්, අපි MAGs 26,293 ක් ප්‍රතිනිර්මාණය කළෙමු, බොහෝ දුරට බැක්ටීරියා සහ පුරාවිද්‍යා (රූපය 1b සහ පුළුල් කළ දත්ත, Fig. 1b).විවිධ ස්ථාන හෝ කාල ලක්ෂ්‍ය (ක්‍රම) වලින් නියැදි අතර ස්වභාවික අනුක්‍රමික විචලනය කඩා වැටීම වැලැක්වීම සඳහා අපි මෙම MAG නිර්මාණය කළේ සංචිත කරන ලද මෙටජෙනොමික් සාම්පල වලට වඩා වෙන් වෙන් වශයෙන් එකලස් කිරීම් වලින්.ඊට අමතරව, අපි සාම්පල විශාල සංඛ්‍යාවක් හරහා (සාම්පල 58 සිට 610 දක්වා, සමීක්ෂණය අනුව; ක්‍රමය) ඒවායේ ව්‍යාප්තිය සහසම්බන්ධතා මත පදනම්ව ප්‍රවේණික කොටස් කාණ්ඩගත කළෙමු.මෙය මහා පරිමාණ MAG16, 19, 25 ප්‍රතිසංස්කරණ කටයුතු කිහිපයකදී මඟ හැරුණු අතර, ප්‍රමාණය (සාමාන්‍යයෙන් 2.7 ගුණයකින්) සහ ගුණාත්මකභාවය (සාමාන්‍යයෙන් +20%) සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කරන බව අපි සොයා ගත්තෙමු. ජෙනෝමය.මෙහි අධ්‍යයනය කරන ලද සාගර මෙටජෙනෝමයෙන් ප්‍රතිනිර්මාණය කරන ලදී (දිගු දත්ත, Fig. 2a සහ අමතර තොරතුරු).සමස්තයක් වශයෙන්, මෙම ප්‍රයත්නයන් අද පවතින වඩාත් විස්තීර්ණ MAG සම්පතට සාපේක්ෂව සමුද්‍ර ක්ෂුද්‍රජීවී MAGs (උසස් තත්ත්වයේ MAGs පමණක් සැලකේ නම් 6 ගුණයකින්) 4.5 ගුණයකින් වැඩි වීමට හේතු විය16 (ක්‍රම).අලුතින් සාදන ලද මෙම MAG කට්ටලය පසුව අතින් තෝරාගත් MAG26s 830, SAG27s 5969 සහ REFs 1707 සමඟ ඒකාබද්ධ කරන ලදී.සාගර බැක්ටීරියා සහ පුරාවිද්‍යා විශේෂ 27ක් ජෙනෝම 34,799ක සංයෝජක එකතුවක් සෑදී ඇත (රූපය 1b).
සාගර ක්ෂුද්‍රජීවී ප්‍රජාවන් නියෝජනය කිරීමට සහ විවිධ ජෙනෝම වර්ග ඒකාබද්ධ කිරීමේ බලපෑම තක්සේරු කිරීමට එහි ඇති හැකියාව වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා අපි පසුව අලුතින් නිර්මාණය කරන ලද සම්පත ඇගයීමට ලක් කළෙමු.සාමාන්‍යයෙන්, එය සමුද්‍ර පරිවෘත්තීය දත්තවලින් ආසන්න වශයෙන් 40-60%ක් ආවරණය වන බව අපට පෙනී ගියේය (රූපය 1c), ගැඹුර සහ අක්ෂාංශ දෙකෙහිම MAG-පමණක් වාර්තාවලින් දෙතුන් ගුණයක් ආවරණය කරයි More serial 16 හෝ SAG20.මීට අමතරව, ස්ථාපිත එකතුවල වර්ගීකරණ විවිධත්වය ක්‍රමානුකූලව මැනීම සඳහා, අපි Genome Taxonomy Database (GTDB) මෙවලම් කට්ටලය (ක්‍රම) භාවිතයෙන් සියලුම ජෙනෝමයන් විවරණය කළ අතර සාමාන්‍ය genome-wide nucleotide identity 95% භාවිතා කළෙමු.28 විශේෂ පොකුරු (විශේෂ) 8,304 හඳුනා ගැනීම.මෙම විශේෂවලින් තුනෙන් දෙකක් (නව ක්ලේඩ් ඇතුළුව) මීට පෙර GTDB හි දර්ශනය වී නොතිබූ අතර, ඉන් 2790ක් මෙම අධ්‍යයනයේදී ප්‍රතිනිර්මාණය කරන ලද MAG භාවිතයෙන් සොයා ගන්නා ලදී (රූපය 1d).මීට අමතරව, විවිධ වර්ගයේ ජෙනෝම ඉතා අනුපූරක බව අපට පෙනී ගියේය: 55%, 26% සහ 11% විශේෂයන් සම්පූර්ණයෙන්ම MAG, SAG සහ REF වලින් සමන්විත වේ (රූපය 1e).මීට අමතරව, MAG ජල තීරයේ ඇති සියලුම වර්ග 49 ආවරණය කරන ලද අතර, SAG සහ REF පිළිවෙළින් ඒවායින් 18 සහ 11 ක් නියෝජනය කරයි.කෙසේ වෙතත්, SAG වඩාත් හොඳින් නියෝජනය කරන්නේ Pelagic Bacteriales (SAR11) වැනි වඩාත් සුලභ ක්ලේඩ් වල විවිධත්වය (ප්‍රසාරණය කළ දත්ත, Fig. 3a), SAG විශේෂ 1300 ක් පමණ ආවරණය වන අතර MAG විශේෂ 390 ක් පමණි.සැලකිය යුතු ලෙස, REFs කලාතුරකින් විශේෂ මට්ටමින් MAGs හෝ SAGs සමඟ අතිච්ඡාදනය වී ඇති අතර මෙහි අධ්‍යයනය කරන ලද විවෘත සාගර මෙටාජෙනොමික් කට්ටලවල සොයාගත නොහැකි දළ වශයෙන් 1000 ජෙනෝම වලින් 95% නියෝජනය කරයි, ප්‍රධාන වශයෙන් වෙනත් වර්ගවල හුදකලා නියෝජිත සාගර නිදර්ශක (උදා අවසාදිත) සමඟ අන්තර්ක්‍රියා හේතුවෙන්. .හෝ සත්කාරක-ආශ්රිත).එය විද්‍යාත්මක ප්‍රජාවට පුළුල් ලෙස ලබා දීම සඳහා, වර්ගීකරණය නොකළ කොටස් (උදා: MAG ප්‍රතිනිර්මාණය සඳහා ප්‍රමාණවත් දත්ත නොමැති පුරෝකථනය කරන ලද phages, ප්‍රවේණික දූපත් සහ ප්‍රවේණි කොටස්) ඇතුළත් වන මෙම සමුද්‍ර ජෙනෝම සම්පත වර්ගීකරණ දත්ත සමඟ සැසඳිය හැක. .සාගර ක්ෂුද්‍ර ජීව විද්‍යා දත්ත ගබඩාවේ (OMD; https://microbiomics.io/ocean/) ජාන ක්‍රියාකාරීත්වය සහ සන්දර්භීය පරාමිතීන් සමඟින් අනුසටහන් වෙත ප්‍රවේශ වන්න.
විවෘත සාගර ක්ෂුද්‍රජීවීන්හි ජෛව සංස්ලේෂක විභවයේ පොහොසත්කම සහ නව්‍යතාවය ගවේෂණය කිරීමට අපි පසුව කටයුතු කළෙමු.මේ සඳහා, අපි මුලින්ම BGCs 39,055ක් පුරෝකථනය කිරීමට සමුද්‍ර මෙටජෙනෝම (ක්‍රම) 1038කින් සොයා ගන්නා ලද සියලුම MAGs, SAGs සහ REF සඳහා antiSMASH භාවිතා කළෙමු.පසුව අපි මේවා අනවශ්‍ය GCFs 6907ක් සහ ජාන පොකුරු ජනගහන 151ක් (GCCs; පරිපූරක වගුව 2 සහ ක්‍රම) ලෙස කාණ්ඩගත කළෙමු.අසම්පූර්ණ BGCs, 44% සහ 86% අවස්ථා වලදී අවම වශයෙන් එක් නොවෙනස්ව BGC සාමාජිකයෙකු අඩංගු, පිළිවෙලින්, GCF සහ GCC සංඛ්‍යාව (පරිපූරක තොරතුරු) නම්, සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වී නැත.
GCC මට්ටමේදී, අපි පුරෝකථනය කරන ලද RiPPs සහ අනෙකුත් ස්වභාවික නිෂ්පාදන රාශියක් සොයා ගත්තෙමු (රූපය 2a).ඒවා අතර, උදාහරණයක් ලෙස, ඇරිල්පොලීන්, කැරොටිනොයිඩ්, එක්ටොයින් සහ සයිඩ්‍රොෆෝර් GCC වලට අයත් වන අතර ඒවා පුළුල් ෆයිලොජෙනටික් ව්‍යාප්තියක් සහ සාගර මෙටජෙනෝමවල ඉහළ බහුලතාවයක් ඇති අතර එමඟින් ප්‍රතික්‍රියාශීලී ඔක්සිජන් විශේෂවලට ප්‍රතිරෝධය ඇතුළුව සාගර පරිසරයට ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ගේ පුළුල් අනුවර්තනයක් පෙන්නුම් කළ හැකිය. ඔක්සිකාරක සහ ඔස්මොටික් ආතතිය..හෝ යකඩ අවශෝෂණය (වැඩිදුර තොරතුරු).මෙම ක්‍රියාකාරී විවිධත්වය, NCBI RefSeq දත්ත ගබඩාවේ (BiG-FAM/RefSeq, මින් ඉදිරියට RefSeq ලෙස හඳුන්වනු ලැබේ) සින්තේස් (PKS) BGCs (පරිපූරක තොරතුරු).අපට 44 (29%) GCCs දුරස්ථව සම්බන්ධ ඕනෑම RefSeq BGC (\(\bar{d}\)RefSeq > 0.4; Fig. 2a සහ ක්‍රම) සහ 53 (35%) GCCs පමණක් MAG හි පමණක් සොයා ගත් අතර, MAG . OMD හි කලින් විස්තර නොකළ රසායනික ද්‍රව්‍ය හඳුනා ගැනීමට.මෙම සෑම GCC එකක්ම ඉතා විවිධ වූ ජෛව සංස්ලේෂක ශ්‍රිතයන් නියෝජනය කරන බැවින්, සමාන ස්වභාවික නිෂ්පාදන සඳහා කේත කිරීමට පුරෝකථනය කර ඇති BGCs වඩාත් සවිස්තරාත්මක කාණ්ඩගත කිරීමක් සැපයීමේ උත්සාහයක් ලෙස අපි GCF මට්ටමින් දත්ත තවදුරටත් විශ්ලේෂණය කළෙමු.හඳුනාගත් GCFs 3861 (56%) RefSeq සමඟ අතිච්ඡාදනය නොවූ අතර > GCF වලින් 97%ක් පර්යේෂණාත්මකව වලංගු BGCs හි විශාලතම දත්ත සමුදායන්ගෙන් එකක් වන MIBiG හි නොතිබුණි (රූපය 2b).සමුද්දේශ ජෙනෝමය මගින් මනාව නිරූපණය නොවන සැකසුම් තුළ බොහෝ විභව නව්‍ය මාර්ග සොයා ගැනීම පුදුමයක් නොවන අතර, මිණුම් සලකුණු කිරීමට පෙර BGCs GCFs බවට ප්‍රතිනිර්මාණය කිරීමේ ක්‍රමය පෙර වාර්තා 16 ට වඩා වෙනස් වන අතර නව්‍යතාවය පිළිබඳ අපක්ෂපාතී තක්සේරුවක් සැපයීමට අපට ඉඩ සලසයි.බොහෝ නව විවිධත්වය (3012 GCF හෝ 78%) පුරෝකථනය කළ terpenes, RiPP හෝ වෙනත් ස්වභාවික නිෂ්පාදනවලට අනුරූප වන අතර, බොහෝ (1815 GCF හෝ 47%) ඒවායේ ජෛව සංස්ලේෂක විභවය හේතුවෙන් නොදන්නා වර්ගවල කේතනය කර ඇත.PKS සහ NRPS පොකුරු මෙන් නොව, මෙම සංයුක්ත BGCs metagenomic එකලස් කිරීමේදී 31 ඛණ්ඩනය වීමට ඇති ඉඩකඩ අඩු වන අතර ඒවායේ නිෂ්පාදනවල වැඩි කාලයක් සහ සම්පත්-දැඩි ක්‍රියාකාරී ගුනාංගීකරණයට ඉඩ සලසයි.
BGCs 39,055 GCFs 6,907ක් සහ GCCs 151ක් ලෙස කාණ්ඩගත කර ඇත.a, දත්ත නිරූපණය (අභ්‍යන්තර බාහිර).GCC මත පදනම් වූ BGC දුරවල ධුරාවලියේ පොකුරු, ඉන් 53ක් MAG මගින් පමණක් සවි කර ඇත.GCC හි විවිධ ටැක්සා (ln-පරිවර්තනය කරන ලද ගේට් සංඛ්‍යාත) සහ විවිධ BGC පන්ති (රවුම් ප්‍රමාණය එහි සංඛ්‍යාතයට අනුරූප වේ) වලින් BGC අඩංගු වේ.එක් එක් GCC සඳහා, පිටත ස්ථරය BGC ගණන, ව්‍යාප්තිය (සාම්පලවල ප්‍රතිශතය) සහ BiG-FAM සිට BGC දක්වා ඇති දුර (අවම BGC කෝසයින් දුර (min(dMIBiG))) නියෝජනය කරයි.පර්යේෂණාත්මකව සත්‍යාපිත BGC (MIBiG) සමඟ සමීපව සම්බන්ධ BGCs සහිත GCCs ඊතලවලින් උද්දීපනය කෙරේ.b පුරෝකථනය කරන ලද (BiG-FAM) සහ පර්යේෂණාත්මකව වලංගු කරන ලද (MIBiG) BGCs සමඟ GCF සංසන්දනය කිරීමේදී, නව (d–>0.2) GCFs 3861ක් සොයා ගන්නා ලදී.මෙම කේත වලින් බොහොමයක් (78%) RiPP, terpenes සහ වෙනත් ස්වභාවික නිෂ්පාදන සඳහා වේ.c, සාගර මෙටජෙනෝම 1038 හි ඇති OMD හි ඇති සියලුම ජෙනෝම OMD හි ෆයිලොජෙනටික් ආවරණය පෙන්වීම සඳහා GTDB මූලික ගසෙහි තැන්පත් කරන ලදී.OMD හි කිසිදු ජෙනෝමයක් නොමැති ක්ලේඩ් අළු පැහැයෙන් දැක්වේ.BGC සංඛ්‍යාව ලබා දී ඇති ක්ලේඩ් එකක ජෙනෝමයකට පුරෝකථනය කළ විශාලතම BGC සංඛ්‍යාවට අනුරූප වේ.පැහැදිලිකම සඳහා, නෝඩ් වල අවසාන 15% කඩා වැටී ඇත.ඊතල මගින් මයිකොබැක්ටීරියම්, ගෝර්ඩෝනියා (රොඩොකොකස් වලට පමණක් දෙවෙනි), සහ ක්‍රොකොස්පේරා (සයිනෙකොකොකස් වලට පමණක්) හැර BGC (>15 BGC) වලින් පොහොසත් ක්ලේඩ් දක්වයි.d, නොදන්නා c.Eremiobacterota ඉහළම ජෛව සංස්ලේෂක විවිධත්වය පෙන්නුම් කළේය (ස්වාභාවික නිෂ්පාදන වර්ගය මත පදනම්ව ෂැනන් දර්ශකය).සෑම කලාපයක්ම විශේෂයේ වැඩිම BGCs සහිත ජෙනෝමය නියෝජනය කරයි.T1PKS, PKS වර්ගය I, T2/3PKS, PKS II වර්ගය සහ III වර්ගය.
පොහොසත්කම සහ නව්‍යතාවයට අමතරව, අපි සමුද්‍ර ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ගේ ජෛව සංස්ලේෂක විභවයේ ජෛව භූගෝලීය ව්‍යුහය ගවේෂණය කරමු.සාමාන්‍ය මෙටාජෙනොමික් GCF පිටපත් සංඛ්‍යා ව්‍යාප්තිය (ක්‍රම) මගින් සාම්පල කාණ්ඩගත කිරීමෙන් පෙන්නුම් කළේ අඩු අක්ෂාංශ, මතුපිට, ප්‍රොකැරියෝටික්-පොහොසත් සහ වෛරස්-දුප්පත් ප්‍රජාවන්, බොහෝ දුරට මතුපිට හෝ ගැඹුරු හිරු එළිය සහිත ජලයෙන්, RiPP සහ BGC ටර්පීන වලින් පොහොසත් බවයි.ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධව, ධ්‍රැවීය, ගැඹුරු මුහුද, වෛරස් හා අංශු බහුල ප්‍රජාවන් NRPS සහ PKS BGC (පුළුල් කළ දත්ත, Fig. 4 සහ අමතර තොරතුරු) ඉහළ බහුලත්වය සමඟ සම්බන්ධ විය.අවසාන වශයෙන්, හොඳින් අධ්‍යයනය කරන ලද නිවර්තන සහ pelagic ප්‍රජාවන් නව terpenes හි වඩාත්ම පොරොන්දු වූ මූලාශ්‍ර බව අපට පෙනී ගියේය (Augmented Data Figure).PKS, RiPP සහ අනෙකුත් ස්වභාවික නිෂ්පාදන සඳහා ඉහළම විභවය (පුළුල් කළ දත්ත සමඟ රූප සටහන 5a).
සමුද්‍ර ක්ෂුද්‍රජීවීන්ගේ ජෛව සංස්ලේෂක විභවය පිළිබඳ අපගේ අධ්‍යයනය සම්පූර්ණ කිරීම සඳහා, අපි ඔවුන්ගේ ෆයිලොජෙනටික් ව්‍යාප්තිය සිතියම්ගත කිරීම සහ නව BGC-පොහොසත් ක්ලේඩ් හඳුනා ගැනීම අරමුණු කළෙමු.මේ සඳහා, අපි සමුද්‍ර ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ගේ ජෙනෝම සාමාන්‍යකරණය කරන ලද GTDB13 බැක්ටීරියා සහ පුරාවිද්‍යා ෆයිලොජෙනටික් ගසක් බවට පත් කළ අතර ඒවා කේතනය කරන ලද ජෛව සංස්ලේෂක මාර්ග ආවරණය කළෙමු (රූපය 2c).සයනොබැක්ටීරියා (Synechococcus) සහ Tstrella32,33 වැනි Proteus බැක්ටීරියා වැනි ජෛව සංස්ලේෂක විභවයන් සඳහා ප්‍රසිද්ධ මුහුදු ජල සාම්පල (ක්‍රම) තුළ BGC-සපෝෂිත ක්ලේඩ් කිහිපයක් (BGCs 15 කට වඩා නියෝජනය) අපි පහසුවෙන් හඳුනාගෙන ඇත, නැතහොත් මෑතකදී ඒවා කෙරෙහි අවධානය යොමු කර ඇත. ස්වභාවික නිෂ්පාදන .Myxococcota (Sandaracinaceae), Rhodococcus සහ Planctomycetota34,35,36 වැනි.සිත්ගන්නා කරුණ නම්, මෙම ක්ලේඩ් වල කලින් ගවේෂණය නොකළ පෙළපත් කිහිපයක් අපට හමු විය.උදාහරණයක් ලෙස, ෆයිලා ප්ලැන්ක්ටොමයිසෙටෝටා සහ මයික්සොකොක්කෝටා හි පොහොසත්ම ජෛව සංස්ලේෂක විභවයක් ඇති විශේෂයන් පිළිවෙලින් සංලක්ෂිත නොවූ අපේක්ෂක ඇණවුම් සහ ගණවලට අයත් විය (පරිපූරක වගුව 3).එකට ගත්විට, මෙයින් ඇඟවෙන්නේ OMD එන්සයිම සහ ස්වභාවික නිෂ්පාදන සොයාගැනීම සඳහා නව ඉලක්ක නියෝජනය කළ හැකි ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් ඇතුළුව කලින් නොදන්නා ෆයිලොජෙනටික් තොරතුරු වෙත ප්‍රවේශය සපයන බවයි.
මීළඟට, අපි BGC-පොහොසත් වූ clade එහි සාමාජිකයන් විසින් කේතනය කරන ලද උපරිම BGC සංඛ්‍යාව ගණනය කිරීමෙන් පමණක් නොව, විවිධ වර්ගයේ ස්වභාවික අපේක්ෂක නිෂ්පාදනවල සංඛ්‍යාතය පැහැදිලි කරන මෙම BGC වල විවිධත්වය තක්සේරු කිරීමෙන්ද සංලක්ෂිත කළෙමු (රූපය 2c සහ ක්‍රම. ).මෙම අධ්‍යයනයේ දී විශේෂයෙන් නිර්මාණය කරන ලද බැක්ටීරියා MAG මගින් වඩාත් ජෛව සංස්ලේෂක විවිධ විශේෂයන් නියෝජනය වන බව අපට පෙනී ගියේය.මෙම බැක්ටීරියාව අයත් වන්නේ වගා නොකළ Candidatus Eremiobacterota කාණ්ඩයට වන අතර, ජානමය අධ්‍යයනයන් කිහිපයක් හැරුණු විට එය බොහෝ දුරට ගවේෂණය කර නොමැත.එය සැලකිය යුතු කරුණක් වන්නේ “ca.Eremiobacterota කුලය විශ්ලේෂණය කර ඇත්තේ භෞමික පරිසරයක් තුළ පමණි.මෙහිදී අපි එකම විශේෂයේ MAGs අටක් ප්‍රතිනිර්මාණය කර ඇත (නියුක්ලියෝටයිඩ අනන්‍යතාවය > 99%) 23. එබැවින් අපි ග්‍රීක මිථ්‍යා කථා සහ ගවේෂණවල සුන්දර තෑග්ගක් වන nereid (මුහුදු නිම්ෆ්) නමින් නම් කර ඇති “Candidatus Eudoremicrobium malaspinii” විශේෂ නාමය යෝජනා කරමු.'කා.phylogenetic annotation 13 ට අනුව, E. malaspinii හට අනුක්‍රමික මට්ටමට පහළින් කලින් දැන සිටි ඥාතීන් නොමැති අතර ඒ අනුව අප යෝජනා කරන "Ca" නව බැක්ටීරියා පවුලකට අයත් වේ.E. malaspinii” වර්ගය විශේෂ ලෙස සහ “Ca.Eudormicrobiaceae” නිල නාමය ලෙස (පරිපූරක තොරතුරු).'Ca හි සංක්ෂිප්ත පරිවෘත්තීය ප්‍රතිසංස්කරණය.E. malaspinii ජෙනෝම ව්‍යාපෘතිය ඉතා අඩු ආදානයකින්, දිගු කියවීමකින් යුත් මෙටජෙනොමික් අනුක්‍රමණයෙන් සහ 75 kb අනුපිටපතක් සහිත තනි 9.63 Mb රේඛීය වර්ණදේහයක් ලෙස තනි සාම්පලයක් (ක්‍රම) ඉලක්කගත එකලස් කිරීම මගින් වලංගු කරන ලදී.ඉතිරිව ඇති එකම අපැහැදිලි බව ලෙස.
මෙම විශේෂයේ ෆයිලොජෙනටික් සන්දර්භය තහවුරු කිරීම සඳහා, අපි ඉලක්කගත ජාන ප්‍රතිනිර්මාණය හරහා ටාරා සාගර ගවේෂණයෙන් අතිරේක යුකැරියෝටික්-පොහොසත් වූ මෙටජෙනොමික් සාම්පලවල සමීපව සම්බන්ධ විශේෂ 40ක් සෙව්වෙමු.කෙටියෙන් කිවහොත්, අපි "Ca" හා සම්බන්ධ ජානමය කොටස් වලට metagenomic කියවීම් සම්බන්ධ කර ඇත.E. malaspinii” සහ උපකල්පනය කළේ මෙම නියැදියේ වැඩි බඳවා ගැනීමේ අනුපාතයක් වෙනත් ඥාතීන් (ක්‍රම) සිටින බව පෙන්නුම් කරන බවයි.එහි ප්‍රතිඵලයක් වශයෙන්, අපි අලුතින් නිර්වචනය කරන ලද පවුලක් තුළ (එනම් “Ca. Eudormicrobiaceae”) ගණ තුනක විශේෂ පහක් නියෝජනය කරන MAGs 19 ක එකතුවකින් MAGs 10 ක් සොයා ගත්තෙමු.අතින් පරීක්ෂා කිරීම සහ තත්ත්ව පාලනය (පුළුල් කළ දත්ත, Fig. 6 සහ අමතර තොරතුරු) පසු, අපි "Ca.Eudormicrobiaceae විශේෂ අනෙකුත් "Ca" සාමාජිකයින්ට වඩා විශාල ජෙනෝම (8 Mb) සහ පොහොසත් ජෛව සංස්ලේෂක විභවයන් (විශේෂයකට BGC 14 සිට 22 දක්වා) ඉදිරිපත් කරයි.Clade Eremiobacterota (7 BGC දක්වා) (රූපය 3a-c).
a, 'Ca' පහේ Phylogenetic පිහිටුම්.Eudormicrobiaceae විශේෂ මෙම අධ්‍යයනයේ දී හඳුනාගෙන ඇති සමුද්‍ර රේඛා සඳහා විශේෂිත BGC පොහොසත් බව පෙන්නුම් කළේය.ෆයිලොජෙනටික් ගසෙහි සියලුම 'Ca' ඇතුළත් වේ.MAG Eremiobacterota සහ GTDB (අනුවාදය 89) හි සපයා ඇති අනෙකුත් ෆයිලා (වරහන් තුළ ඇති ජෙනෝම අංක) සාමාජිකයන් පරිණාමීය පසුබිම (ක්‍රම) සඳහා භාවිතා කරන ලදී.බාහිරම ස්ථර පවුල් මට්ටමින් ("Ca. Eudormicrobiaceae" සහ "Ca. Xenobiaceae") සහ පන්ති මට්ටමේ ("Ca. Eremiobacteria") වර්ගීකරණයන් නියෝජනය කරයි.මෙම අධ්‍යයනයේ විස්තර කර ඇති විශේෂ පහ අක්ෂරාංක කේත සහ යෝජිත ද්විපද නාම (පරිපූරක තොරතුරු) මගින් නිරූපණය කෙරේ.b, හරි.Eudormicrobiaceae විශේෂ පොදු BGC න්යෂ්ටි හතක් බෙදා ගනී.A2 clade හි BGC නොමැති වීම නියෝජිත MAG හි අසම්පූර්ණකම නිසා විය (පරිපූරක වගුව 3).BGCs විශේෂිත වන්නේ “Ca.Amphithomicrobium" සහ "Ca.ඇම්ෆිතොමික්‍රොබියම්” (ඒ සහ බී කාණ්ඩ) නොපෙන්වයි.c, සියලුම BGCs "Ca ලෙස කේතනය කර ඇත.Eudoremicrobium taraoceanii ටාරා සාගරයෙන් ලබාගත් මෙටාට්‍රාන්ස්ක්‍රිප්ටෝම් 623 ක ප්‍රකාශිත බව සොයා ගන්නා ලදී.ඝන කවයන් ක්රියාකාරී පිටපත් කිරීම පෙන්නුම් කරයි.තැඹිලි කව මගින් log2-පරිවර්තනය කරන ලද ගුණිත වෙනස්කම් හවුස්කීපින් ජාන ප්‍රකාශන අනුපාතයට (ක්‍රම) පහළින් සහ ඉහළින් දක්වයි.d, සාපේක්ෂ බහුලතා වක්‍ර (ක්‍රම) 'Ca.Eudormicrobiaceae විශේෂ බොහෝ සාගර ද්‍රෝණිවල සහ සමස්ත ජල තීරුවේ (මතුපිට සිට අවම වශයෙන් මීටර් 4000 ක් පමණ ගැඹුරට) බහුලව දක්නට ලැබේ.මෙම ඇස්තමේන්තු මත පදනම්ව, අපට 'Ca.E. malaspinii' ගැඹුරු මුහුදේ pelagic ධාන්ය ආශ්රිත ප්රජාවන්ගේ prokaryotic සෛල වලින් 6% ක් දක්වා වේ.දී ඇති ගැඹුර ස්ථරයක ප්‍රමාණයෙන් කිසියම් කොටසකින් විශේෂයක් හමු වුවහොත් එය අඩවියක පවතින බව අපි සලකමු.IO - ඉන්දියන් සාගරය, NAO - උතුරු අත්ලාන්තික්, NPO - උතුරු පැසිෆික්, RS - රතු මුහුද, SAO - දකුණු අත්ලාන්තික්, SO - දකුණු සාගරය, SPO - දකුණු පැසිෆික්.
Ca හි බහුලත්වය සහ ව්‍යාප්තිය අධ්‍යයනය කිරීම.Eudormicrobiaceae, අප සොයාගත් පරිදි, බොහෝ සාගර ද්‍රෝණිවල මෙන්ම සමස්ත ජල තීරුවේ ප්‍රමුඛ වේ (රූපය 3d).දේශීය වශයෙන්, ඔවුන් සමුද්‍ර ක්ෂුද්‍රජීවී ප්‍රජාවෙන් 6% ක් වන අතර, ඔවුන් ගෝලීය සමුද්‍ර ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ගේ වැදගත් කොටසක් බවට පත් කරයි.ඊට අමතරව, අපි Ca හි සාපේක්ෂ අන්තර්ගතය සොයා ගත්තෙමු.Eudormicrobiaceae විශේෂ සහ ඒවායේ BGC ප්‍රකාශන මට්ටම් යුකැරියෝටික් පොහොසත් භාගයේ ඉහළම විය (රූපය 3c සහ දිගු දත්ත, Fig. 7), ප්ලවාංග ඇතුළු අංශු ද්‍රව්‍ය සමඟ හැකි අන්තර්ක්‍රියාවක් පෙන්නුම් කරයි.මෙම නිරීක්ෂණය 'Ca' ට යම් සමානකමක් දරයි.දන්නා මාර්ග හරහා සයිටොටොක්සික් ස්වභාවික නිෂ්පාදන නිපදවන Eudoremicrobium BGCs, විශේෂයෙන්ම Myxococcus41 වැනි පරිවෘත්තීය නිපදවන අනෙකුත් විලෝපිකයන් මෙන් කොල්ලකාරී හැසිරීම් (පරිපූරක තොරතුරු සහ පුළුල් කළ දත්ත, Figure 8) ප්‍රදර්ශනය කළ හැකිය.Ca සොයා ගැනීම.Eudormicrobiaceae අඩුවෙන් ලබා ගත හැකි (ගැඹුරු සාගරයේ) හෝ ප්‍රොකැරියෝටික් සාම්පලවලට වඩා යුකැරියෝටික් මෙම බැක්ටීරියා සහ ඒවායේ අනපේක්ෂිත BGC විවිධත්වය ස්වභාවික ආහාර පර්යේෂණ සන්දර්භය තුළ අපැහැදිලිව පවතින්නේ මන්දැයි පැහැදිලි කළ හැකිය.
අවසානයේදී, අපි නව මාර්ග, එන්සයිම සහ ස්වභාවික නිෂ්පාදන සොයා ගැනීමේදී අපගේ ක්ෂුද්‍ර ජීවී පාදක කාර්යයේ පොරොන්දුව පර්යේෂණාත්මකව වලංගු කිරීමට උත්සාහ කළෙමු.BGC වල විවිධ පන්ති අතර, පරිණත එන්සයිම මගින් හර පෙප්ටයිඩයේ විවිධ පශ්චාත් පරිවර්තන වෙනස් කිරීම් හේතුවෙන් RiPP මාර්ගය පොහොසත් රසායනික හා ක්‍රියාකාරී විවිධත්වයක් සංකේතනය කරන බව දන්නා කරුණකි.ඒ නිසා අපි Ca දෙකක් තෝරා ගත්තා.Eudoremicrobium' RiPP BGCs (Figures 3b සහ 4a-e) ඕනෑම දන්නා BGC (\(\bar{d}\)MIBiG සහ \(\bar{d}\)RefSeq 0.2 ට ඉහලින්) මත පදනම් වේ.
a–c, ගැඹුරු මුහුදේ Ca විශේෂ සඳහා විශේෂිත වූ RiPP ජෛව සංස්ලේෂණයේ (\(\bar{d}\)RefSeq = 0.29) නවකතාවක in vitro heterologous ප්‍රකාශනය සහ in vitro enzymatic assays.E. malaspinii' diphosphorylated නිෂ්පාදන නිෂ්පාදනය කිරීමට හේතු විය.c, අධි-විභේදන (HR) MS/MS (රසායනික ව්‍යුහයේ b සහ y අයන මගින් පෙන්නුම් කරන ලද ඛණ්ඩනය) සහ NMR (පුළුල් කළ දත්ත, Fig. 9) භාවිතයෙන් හඳුනාගෙන ඇති වෙනස් කිරීම්.d, මෙම ෆොස්ෆොරයිලේටඩ් පෙප්ටයිඩය ක්ෂීරපායී නියුට්‍රොෆිල් ඉලාස්ටේස් හි අඩු මයික්‍රොමෝලර් නිෂේධනයක් පෙන්නුම් කරයි, එය පාලන පෙප්ටයිඩයේ සහ විජලනය කරන පෙප්ටයිඩයේ (රසායනික ඉවත් කිරීමේ ප්‍රේරිත විජලනය) දක්නට නොලැබේ.අත්හදා බැලීම සමාන ප්රතිඵල සමඟ තුන් වතාවක් නැවත නැවතත් කරන ලදී.උදාහරණයක් ලෙස, දෙවන නවකතාවක \(\bar{d}\)RefSeq = 0.33) ප්‍රෝටීන් ජෛව සංස්ලේෂණයේ විෂම ප්‍රකාශනය ඇමයිනෝ අම්ල හර පෙප්ටයිඩ 46 වෙනස් කරන පරිණත එන්සයිම හතරක ක්‍රියාකාරිත්වය පැහැදිලි කරයි.HR-MS/MS, සමස්ථානික ලේබල් කිරීම සහ NMR විශ්ලේෂණය (පරිපූරක තොරතුරු) මගින් පුරෝකථනය කරන ලද වෙනස් කිරීමේ අඩවියට අනුව අවශේෂ පැල්ලම් කරනු ලැබේ.ඉරි සහිත වර්ණ ගැන්වීම පෙන්නුම් කරන්නේ වෙනස් කිරීම අවශේෂ දෙකෙන් එකක් සිදු වන බවයි.මෙම රූපය එකම න්‍යෂ්ටිය මත ඇති සියලුම පරිණත එන්සයිම වල ක්‍රියාකාරීත්වය පෙන්වීමට විවිධ විෂම නිර්මිතයන් සම්පාදනය කිරීමකි.h, backbone amide N-methylation සඳහා NMR දත්ත නිදර්ශනය.සම්පූර්ණ ප්රතිඵල රූපයේ දැක්වේ.10 දිගු දත්ත සමඟ.i, MIBiG 2.0 දත්ත ගබඩාවේ ඇති සියලුම FkbM වසම් අතර පරිණත FkbM ප්‍රෝටීන පොකුරු එන්සයිමයේ Phylogenetic පිහිටීම N-methyltransferase ක්‍රියාකාරකම් සහිත මෙම පවුලේ එන්සයිමයක් හෙළි කරයි (පරිපූරක තොරතුරු).BGCs (a, e), පූර්වගාමි පෙප්ටයිඩ ව්‍යුහයන් (b, f) සහ ස්වභාවික නිෂ්පාදනවල (c, g) රසායනික ව්‍යුහවල ක්‍රමානුරූප රූප සටහන් පෙන්වා ඇත.
පළමු RiPP මාර්ගය (\(\bar{d}\)MIBiG = 0.41, \(\bar{d}\)RefSeq = 0.29) සොයාගනු ලැබුවේ ගැඹුරු මුහුදේ විශේෂ “Ca.E. malaspinii" සහ Peptide- පූර්වගාමියා සඳහා කේත (රූපය 4a, b).මෙම පරිණත එන්සයිමයේ, අපි සාමාන්‍යයෙන් පොස්පරීකරණය උත්ප්‍රේරණය කරන සහ 43 (පරිපූරක තොරතුරු) ඉවත් කිරීම සිදු කරන ලැන්ටිපෙප්ටයිඩ සංස්ලේෂණයේ විජලනය වසමට සමජාතීය තනි ක්‍රියාකාරී වසමක් හඳුනාගෙන ඇත.එබැවින්, පූර්වගාමියා පෙප්ටයිඩයේ වෙනස් කිරීම සඳහා එවැනි පියවර දෙකක විජලනය ඇතුළත් වන බව අපි පුරෝකථනය කරමු.කෙසේ වෙතත්, ටැන්ඩම් ස්කන්ධ වර්ණාවලීක්ෂය (MS/MS) සහ න්‍යෂ්ටික චුම්භක අනුනාද වර්ණාවලීක්ෂය (NMR) භාවිතා කරමින්, අපි බහු පොස්පරීකරණය කරන ලද රේඛීය පෙප්ටයිඩයක් (රූපය 4c) හඳුනා ගත්තෙමු.අනපේක්ෂිත වුවත්, එහි අවසාන නිෂ්පාදනයට සහාය දැක්වීමට අපට සාක්ෂි කිහිපයක් හමු විය: විවිධ විෂම ධාරක දෙකක් සහ in vitro assays තුළ විජලනය නොවීම, පරිණත එන්සයිමයේ උත්ප්‍රේරක විජලනය ස්ථානයේ විකෘති වූ ප්‍රධාන අපද්‍රව්‍ය හඳුනා ගැනීම.සියල්ල "Ca" මගින් ප්‍රතිනිර්මාණය කර ඇත.E. malaspinii ජෙනෝමය (ප්‍රසාරණය වූ දත්ත, Fig. 9 සහ අමතර තොරතුරු) සහ, අවසාන වශයෙන්, ෆොස්ෆොරයිලේටඩ් නිෂ්පාදනයේ ජීව විද්‍යාත්මක ක්‍රියාකාරකම්, නමුත් රසායනිකව සංස්ලේෂණය කරන ලද විජලනය කළ ආකාරය (රූපය 4d).ඇත්ත වශයෙන්ම, පාරිසරික භූමිකාව පැහැදිලි කිරීමට ඉතිරිව තිබියදීත්, එය සාන්ද්‍රණ පරාසයේ (IC50 = 14.3 μM) 44 හි අනෙකුත් ආශ්‍රිත ස්වාභාවික නිෂ්පාදන හා සැසඳිය හැකි නියුට්‍රොෆිල් ඉලාස්ටේස් වලට එරෙහිව අඩු මයික්‍රොමෝලර් ප්‍රෝටීස් නිෂේධන ක්‍රියාකාරකම් ප්‍රදර්ශනය කරන බව අපට පෙනී ගියේය.මෙම ප්රතිඵල මත පදනම්ව, "ෆොස්පෙප්ටින්" යන මාර්ගය නම් කිරීමට අපි යෝජනා කරමු.
දෙවන අවස්ථාව 'Ca' සඳහා විශේෂිත වූ සංකීර්ණ RiPP මාර්ගයකි.Eudoremicrobium ගණය (\(\bar{d}\)MIBiG = 0.46, \(\bar{d}\)RefSeq = 0.33) ස්වභාවික ප්‍රෝටීන් නිෂ්පාදන කේතනය කිරීමට පුරෝකථනය කරන ලදී (රූපය 4e).සාපේක්ෂ වශයෙන් කෙටි BGCs45 මගින් කේතනය කරන ලද එන්සයිම මගින් ස්ථාපිත කර ඇති අපේක්ෂිත ඝනත්වය සහ විවිධ අසාමාන්‍ය රසායනික වෙනස් කිරීම් හේතුවෙන් මෙම මාර්ග විශේෂ ජෛව තාක්‍ෂණික උනන්දුවක් දක්වයි.මෙම ප්‍රෝටීනය කලින් සංලක්ෂිත ප්‍රෝටීන වලට වඩා වෙනස් වන බව අපට පෙනී ගියේ එහි ප්‍රධාන NX5N පොලිසරමයිඩ සහ ලැන්ඩෝනමයිඩ් 46 හි ලැන්තියොනීන් ලූපය නොමැති වීමයි.පොදු විෂම ප්‍රකාශන රටා වල සීමාවන් මඟහරවා ගැනීම සඳහා, පරිණත මාර්ග එන්සයිම හතරක් (ක්‍රම) සංලක්ෂිත කිරීමට අභිරුචි Microvirgula aerodenitrifans පද්ධතියක් සමඟ අපි ඒවා භාවිතා කළෙමු.MS/MS, සමස්ථානික ලේබල් කිරීම සහ NMR සංයෝගයක් භාවිතා කරමින්, අපි පෙප්ටයිඩයේ 46-ඇමයිනෝ අම්ල හරය තුළ මෙම පරිණත එන්සයිම අනාවරණය කර ගත්තෙමු (රූපය 4f,g, පුළුල් දත්ත, Fig. 10-12 සහ අමතර තොරතුරු).පරිණත එන්සයිම අතර, අපි RiPP මාර්ගයේ FkbM O-methyltransferase පවුලේ සාමාජිකයෙකු 47 හි පළමු පෙනුම සංලක්ෂිත කළ අතර මෙම පරිණත එන්සයිමය කොඳු ඇට පෙළ N-methylation හඳුන්වා දෙන බව අනපේක්ෂිත ලෙස සොයා ගත්තෙමු (Fig. 4h, i සහ අමතර තොරතුරු).මෙම වෙනස් කිරීම ස්වාභාවික NRP48 නිෂ්පාදනවල දන්නා නමුත්, ඇමයිඩ් බන්ධනවල එන්සයිම N-methylation සංකීර්ණ නමුත් ජෛව තාක්‍ෂණිකව වැදගත් ප්‍රතික්‍රියාවකි.විශේෂත්වය 50,51.එන්සයිම සහ RiPP හි අනෙකුත් පවුල්වල මෙම ක්‍රියාකාරකම හඳුනා ගැනීම නව යෙදුම් විවෘත කර ප්‍රෝටීන 52 හි ක්‍රියාකාරී විවිධත්වය සහ ඒවායේ රසායනික විවිධත්වය පුළුල් කළ හැකිය.හඳුනාගත් වෙනස් කිරීම් සහ යෝජිත නිෂ්පාදන ව්‍යුහයේ අසාමාන්‍ය දිග මත පදනම්ව, අපි "පයිතොනමයිඩ්" යන මාර්ග නාමයක් යෝජනා කරමු.
ක්‍රියාකාරී ලෙස සංලක්ෂිත එන්සයිම පවුලක අනපේක්ෂිත එන්සයිම විද්‍යාව සොයා ගැනීම නව සොයාගැනීම් සඳහා පාරිසරික ප්‍රවේණි විද්‍යාවේ පොරොන්දුව නිදර්ශනය කරයි, එමෙන්ම අනුක්‍රමික සමජාතීය මත පමණක් පදනම් වූ ක්‍රියාකාරී අනුමාන සඳහා ඇති සීමිත ධාරිතාව ද නිදර්ශනය කරයි.මේ අනුව, කැනොනිකල් නොවන ජෛව සක්‍රීය බහු පොස්පරීකරණය කරන ලද RiPP වල වාර්තා සමඟින්, අපගේ ප්‍රතිඵල මගින් ජෛව රසායනික සංයෝගවල ක්‍රියාකාරී පොහොසත්කම, විවිධත්වය සහ අසාමාන්‍ය ව්‍යුහයන් සම්පූර්ණයෙන් අනාවරණය කර ගැනීමට කෘතිම ජීව විද්‍යා ප්‍රයත්නයන් සඳහා සම්පත්-දැඩි නමුත් තීරණාත්මක වටිනාකමක් පෙන්නුම් කරයි.
මෙහිදී අපි ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් විසින් කේතනය කරන ලද ජෛව සංස්ලේෂක විභව පරාසය සහ ගෝලීය සමුද්‍ර ක්ෂුද්‍ර ජීවියා තුළ ඔවුන්ගේ ප්‍රවේණික සන්දර්භය ප්‍රදර්ශනය කර, විද්‍යාත්මක ප්‍රජාවට (https://microbiomics.io/ocean/) ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ලැබෙන සම්පත ලබා දීමෙන් අනාගත පර්යේෂණ සඳහා පහසුකම් සපයයි.එහි ෆයිලොජෙනටික් සහ ක්‍රියාකාරී නව්‍යතාවයෙන් බොහොමයක් ලබා ගත හැක්කේ MAG සහ SAG ප්‍රතිනිර්මාණය කිරීමෙන් පමණක් බව අපට පෙනී ගියේය.අපි මෙහි අවධානය යොමු කරන්නේ 'Ca.Eudormicrobiaceae" විශේෂයෙන් ජෛව සංස්ලේෂණයෙන් "දක්ෂ" ලෙසින්, සොයා නොගත් ක්ෂුද්‍ර ජීවින් පුරෝකථනය කර ඇති බොහෝ BGCs, පාරිසරික සහ/හෝ ජෛව තාක්‍ෂණිකව වැදගත් ක්‍රියාවන් සහිත සංයෝග ලබා දෙන කලින් විස්තර නොකළ එන්සයිම විද්‍යාවන් කේතනය කිරීමට ඉඩ ඇත.
සාගර ද්‍රෝණිවල, ගැඹුරු ස්ථරවල සහ කාලයත් සමඟ ගෝලීය සමුද්‍ර ක්ෂුද්‍රජීවී ප්‍රජාවන් උපරිම ලෙස ආවරණය කිරීම සඳහා ප්‍රමාණවත් අනුක්‍රමික ගැඹුරක් සහිත ප්‍රධාන සාගර විද්‍යාත්මක සහ කාල ශ්‍රේණි අධ්‍යයනයන්හි මෙටජනොමික් දත්ත කට්ටල ඇතුළත් කරන ලදී.මෙම දත්ත කට්ටල (පරිපූරක වගුව 1 සහ රූප සටහන 1) ටාරා සාගරවල එකතු කරන ලද සාම්පල වලින් මෙටාජනොමික්ස් ඇතුළත් වේ (වෛරස් පොහොසත්, n=190; prokaryotic enriched, n=180)12,22 සහ BioGEOTRACES ගවේෂණය (n=480).හවායි සාගර කාල මාලාව (HOT, n = 68), බර්මියුඩා-අත්ලාන්තික් කාල මාලාව (BATS, n = 62)21 සහ Malaspina Expedition (n = 58)23.සියලුම මෙජෙනොමික් කොටස් වලින් අනුක්‍රමික කියවීම් BBMap (v.38.71) භාවිතයෙන් ගුණාත්මක භාවය සඳහා පෙරන ලද අතර කියවීම් වලින් අනුක්‍රමික ඇඩැප්ටර ඉවත් කිරීමෙන්, තත්ත්ව පාලන අනුපිළිවෙලට සිතියම්ගත කර ඇති කියවීම් ඉවත් කිරීමෙන් (PhiX genomes) සහ trimq=14, maq=20 භාවිතයෙන් දුර්වල කියවීමේ ගුණාත්මක භාවය ඉවතලයි, maxns = 0 සහ minlength = 45. නිශ්චිතව දක්වා ඇත්නම් පසු විශ්ලේෂණ QC කියවීම් සමඟ ධාවනය කර හෝ ඒකාබද්ධ කරන ලදී (bbmerge.sh minoverlap=16).MetaSPAdes භාවිතයෙන් ගොඩනැගීමට පෙර QC කියවීම් සාමාන්‍යකරණය කරන ලදී (bbnorm.sh ඉලක්කය = 40, minddepth = 0) (අවශ්‍ය නම් v.3.11.1 හෝ v.3.12)53.එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ලැබෙන පලංචිය කොන්ටිග්ස් (මෙතැන් සිට පලංචිය ලෙස හැඳින්වේ) අවසානයේ දිග (≥1 kb) අනුව පෙරන ලදී.
මෙටාජෙනොමික් සාම්පල 1038 කාණ්ඩවලට බෙදා ඇති අතර, එක් එක් සාම්පල සමූහය සඳහා, සියලුම සාම්පලවල පාරජනොමික් තත්ත්ව පාලන කියවීම් එක් එක් නියැදියේ වරහන්වලට වෙන වෙනම ගැළපෙන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස පහත සඳහන් යුගල වශයෙන් වරහන් කළ කණ්ඩායම් සංඛ්‍යාව කියවනු ලැබේ: Tara Marine Viruses – Enriched (190×190 ), Prokaryotes Enriched (180×180), BioGEOTRACES, HOT සහ BATS (610×610) සහ Malaspina (58×58).සිතියම්ගත කිරීම Burrows-Wheeler-Aligner (BWA) (v.0.7.17-r1188)54 භාවිතයෙන් සිදු කරන ලද අතර එමඟින් කියවීම් ද්විතීයික අඩවිවලට ගැලපීමට ඉඩ සලසයි (-a ධජය භාවිතයෙන්).පෙළගැස්වීම් අවම වශයෙන් පාද 45ක් දිග, ≥97% අනන්‍යතාවයක් සහ ≥80% කියවා ඇති පරිදි පෙරහන් කර ඇත.එක් එක් කණ්ඩායම සඳහා අභ්‍යන්තර සහ අන්තර් සාම්පල ආවරණය සැපයීම සඳහා MetaBAT2 (v.2.12.1)55 සඳහා jgi_summarize_bam_contig_depths ස්ක්‍රිප්ට් භාවිතයෙන් BAM ගොනු සකසන ලදී.අවසාන වශයෙන්, –minContig 2000 සහ –maxEdges 500 සහිත සියලුම සාම්පල මත MetaBAT2 තනි තනිව ධාවනය කිරීමෙන් සංවේදීතාව වැඩි කිරීමට වරහන් කාණ්ඩගත කරන ලදී. අපි ensemble boxer වෙනුවට MetaBAT2 භාවිතා කරන්නේ එය වඩාත් ඵලදායී තනි බොක්සිං ක්‍රීඩකයා බව ස්වාධීන පරීක්ෂණවලින් පෙන්වා දී ඇති බැවිනි.සහ අනෙකුත් බහුලව භාවිතා වන බොක්සිං ක්‍රීඩකයින්ට වඩා 10 සිට 50 ගුණයකින් වේගවත්ය57.බහුල සහසම්බන්ධතාවල බලපෑම පරීක්ෂා කිරීම සඳහා, අහඹු ලෙස තෝරාගත් මෙටජෙනොමික්ස් උප නියැදියක් (ටාරා සාගර දත්ත කට්ටල දෙකෙන් 10 ක්, BioGEOTRACES සඳහා 10 ක්, එක් එක් කාල ශ්‍රේණි සඳහා 5 ක් සහ Malaspina සඳහා 5 ක්) අතිරේකව සාම්පල පමණක් භාවිතා කරන ලදී.ආවරණ තොරතුරු ලබා ගැනීම සඳහා අභ්යන්තර සාම්පල කාණ්ඩගත කර ඇත.(අමතර තොරතුරු).
අතිරේක (බාහිර) ජෙනෝම පසුව විශ්ලේෂණයට ඇතුළත් කරන ලදී, එනම් Tara Oceans26 දත්ත කට්ටලයේ උපකුලකයකින් අතින් තෝරාගත් MAGs 830ක්, GORG20 දත්ත කට්ටලයෙන් SAGs 5287ක් සහ MAR දත්ත සමුදායේ දත්ත (MarDB v. 4) 1707 සහ හුදකලා කර ඇත. 682 SAGs) 27. MarDB දත්ත කට්ටලය සඳහා, නියැදි වර්ගය පහත නිත්‍ය ප්‍රකාශනයට ගැළපේ නම්, පවතින පාරදත්ත මත පදනම්ව ජෙනෝම තෝරා ගනු ලැබේ: '[S|s]ingle.?[C|c]ell|[C|c]ulture| [I|i] හුදකලා'.
CheckM (v.1.0.13) සහ Anvi'o's Lineage Workflow (v.5.5.0)58,59 භාවිතා කරමින් එක් එක් metagenomic බහාලුම්වල සහ බාහිර ජානවල ගුණාත්මක භාවය තක්සේරු කරන ලදී.CheckM හෝ Anvi'o ≥50% සම්පූර්ණත්වය/සම්පූර්ණත්වය සහ ≤10% දූෂණය/අතිරික්තභාවය වාර්තා කරයි නම්, පසුව විශ්ලේෂණය සඳහා මෙටජෙනොමික් සෛල සහ බාහිර ජෙනෝම සුරකින්න.මෙම ලකුණු පසුව ප්‍රජා නිර්ණායක60 අනුව ප්‍රවේණි ගුණය වර්ගීකරණය කිරීම සඳහා මධ්‍යන්‍ය සම්පූර්ණත්වය (mcpl) සහ මධ්‍යන්‍ය දූෂණය (mctn) ලෙස ඒකාබද්ධ කරන ලදී: උසස් තත්ත්වය: mcpl ≥ 90% සහ mctn ≤ 5%;හොඳ තත්ත්වයේ: mcpl ≥ 70%, mctn ≤ 10%, මධ්යම ගුණාත්මකභාවය: mcpl ≥ 50% සහ mctn ≤ 10%, සාධාරණ ගුණාත්මකභාවය: mcpl ≤ 90% හෝ mctn ≥ 10%.පසුව පෙරන ලද ජෙනෝම පහත පරිදි තත්ත්ව ලකුණු (Q සහ Q') සමඟ සහසම්බන්ධ විය: Q = mcpl – 5 x mctn Q' = mcpl – 5 x mctn + mctn x (වික්‍රියා විචල්‍යතාව)/100 + 0.5 x log[N50] .(dRep61 හි ක්රියාත්මක කර ඇත).
විවිධ දත්ත මූලාශ්‍ර සහ ජෙනෝම වර්ග (MAG, SAG සහ REF) අතර සංසන්දනාත්මක විශ්ලේෂණයට ඉඩ දීම සඳහා, dRep (v.2.5.4) භාවිතා කරමින් ප්‍රවේණි-පුළුල් සාමාන්‍ය නියුක්ලියෝටයිඩ අනන්‍යතාවය (ANI) මත පදනම්ව 34,799 ජෙනෝමයන් ප්‍රතික්ෂේප කරන ලදී.පුනරාවර්තනය වේ)61 95% ANI සීමාවන් 28,62 (-comp 0 -con 1000 -sa 0.95 -nc 0.2) සහ SpecI63 භාවිතා කරන තනි පිටපත් සලකුණු ජාන විශේෂ මට්ටමින් ජෙනෝම පොකුරු සපයයි.ඉහත නිර්වචනය කර ඇති උපරිම තත්ත්ව ලකුණු (Q') අනුව එක් එක් dRep පොකුරක් සඳහා නියෝජිත ජෙනෝමයක් තෝරා ගන්නා ලදී, එය විශේෂයේ නියෝජිතයා ලෙස සැලකේ.
සිතියම්ගත කිරීමේ වේගය තක්සේරු කිරීම සඳහා, OMD හි අඩංගු ජාන 34,799 සමඟින් සියලුම මෙජෙනොමික් කියවීම් කට්ටල 1038 සිතියම්ගත කිරීමට BWA (v.0.7.17-r1188, -a) භාවිතා කරන ලදී.තත්ත්ව-පාලිත කියවීම් තනි-අවසාන ආකාරයෙන් සිතියම්ගත කර ඇති අතර එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස පෙළගැස්වීම් ≥45 bp දිගට පමණක් රඳවා තබා ගැනීමට පෙරන ලදී.සහ අනන්‍යතාවය ≥95%.එක් එක් නියැදිය සඳහා සංදර්ශක අනුපාතය යනු පෙරීමෙන් පසු ඉතිරිව ඇති කියවීම් ප්‍රතිශතය සම්පූර්ණ තත්ත්ව පාලන කියවීම් සංඛ්‍යාවෙන් බෙදනු ලැබේ.එකම ප්‍රවේශය භාවිතා කරමින්, එක් එක් මෙටජෙනෝම 1038 ඇතුළත් කිරීම් මිලියන 5 දක්වා අඩු කරන ලදී (පුළුල් කළ දත්ත, Fig. 1c) සහ OMD සහ සියලුම GEM16 හි GORG SAG වෙත ගැලපේ.GEM16 නාමාවලියෙහි මුහුදු ජලයෙන් අයකර ගන්නා ලද MAG ප්‍රමාණය නිර්ණය කරන ලද්දේ මුහුදු ජල සාම්පල (උදා, සමුද්‍ර අවසාදිතවලට ප්‍රතිවිරුද්ධව) තෝරා ගැනීම, metagenomic මූලාශ්‍රවල මූල පද විමසුම් මගිනි.විශේෂයෙන්ම, අපි "ජලජ" යන්න "පරිසර පද්ධති_ප්‍රවර්ගය" ලෙසත්, "සාගර" "පරිසර පද්ධති_වර්ගය" ලෙසත්, "වාසස්ථාන" "ගැඹුරු සාගරය", "සාගර", "සාගරික සාගර", "පෙලජික් සමුද්‍ර", "සාගර ජලය" ලෙසත් තෝරමු. "සාගර", "මුහුදු ජලය", "මතුපිට මුහුදු ජලය", "මතුපිට මුහුදු ජලය".මෙහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස 5903 MAGs (උසස් තත්ත්වයේ 734) OTU 1823 කට වඩා බෙදා හැර ඇත (මෙහි බලන්න).
GTDB r89 අනුවාදය 13 ඉලක්ක කරගත් පෙරනිමි පරාමිති සමඟින් GTDB-Tk (v.1.0.2)64 භාවිතයෙන් Prokaryotic ජෙනෝම් වර්ගීකරණය කරන ලදී. Anvi'o වසම් පුරෝකථනය මත පදනම් වූ යුකැරියෝටික් ජාන හඳුනා ගැනීමට සහ ≥50% සහ අතිරික්තය 10% නැවත කැඳවීමට භාවිතා කරන ලදී.විශේෂයක වර්ගීකරණ විවරණ එහි නියෝජිත ජෙනෝමයක් ලෙස අර්ථ දැක්වේ.eukaryotes (148 MAG) හැර, සෑම ජෙනෝමයක්ම ප්‍රථමයෙන් ක්‍රියාකාරී ලෙස විවරණය කරන ලද්දේ prokka (v.1.14.5)65 භාවිතා කර, සම්පූර්ණ ජාන නම් කිරීම, අවශ්‍ය පරිදි "archaea" හෝ "bacteria" පරාමිතීන් නිර්වචනය කිරීම, එය නොවන සඳහා ද වාර්තා වේ. ජාන කේතනය කිරීම.සහ CRISPR කලාප, අනෙකුත් ජානමය ලක්ෂණ අතර.fetchMG (v.1.2)66 භාවිතයෙන් විශ්වීය තනි පිටපත් සලකුණු ජාන (uscMG) හඳුනා ගැනීමෙන් පුරෝකථනය කළ ජාන විවරණය කරන්න, විකලාංග කණ්ඩායම් පවරන්න සහ eggNOG (v.5.0)68 මත පදනම්ව emapper (v.2.0.1)67 භාවිතා කර විමසන්න.KEGG දත්ත සමුදාය (2020 පෙබරවාරි 10 දින ප්‍රකාශයට පත් කරන ලදී) 69. අවසාන පියවර ≥70%ක විමසුමක් සහ මාතෘකා ආවරණයක් සහිත DIAMOND (v.0.9.30)70 භාවිතයෙන් KEGG දත්ත ගබඩාවට ප්‍රෝටීන ගැලපීම මගින් සිදු කරන ලදී.NCBI Prokaryotic Genome Annotation Pipeline71 අනුව ප්‍රතිඵල තවදුරටත් පෙරන ලද්දේ උපරිම අපේක්ෂිත බිට්‍රේට් වලින් ≥ 50% (සබැඳියම) මත පදනම්වය.පෙරනිමි පරාමිතීන් සහ විවිධ පොකුරු පිපිරුම් සහිත antiSMASH (v.5.1.0)72 භාවිතා කරමින් ජෙනෝමයේ BGC හඳුනාගැනීම සඳහා ආදානය ලෙස ජාන අනුපිළිවෙල ද භාවිතා කරන ලදී.සියලුම ජෙනෝම සහ විවරණ OMD වෙත සම්පාදනය කර ඇති අතර වෙබයේ ඇති සන්දර්භීය පාරදත්ත (https://microbiomics.io/ocean/).
කලින් විස්තර කරන ලද ක්‍රම වලට සමානව12,22 අපි CD-HIT (v.4.8.1) පොකුර > OMD වෙතින් බැක්ටීරියා සහ පුරාවිද්‍යා ජෙනෝම වලින් ප්‍රෝටීන්-කේතීකරණ ජාන මිලියන 56.6 ක් 95% අනන්‍යතාවය සහ කෙටි ජාන (90% ආවරණය) 73 දක්වා භාවිතා කළෙමු. > ජාන පොකුරු මිලියන 17.7ක්.එක් එක් ජාන පොකුර සඳහා නියෝජිත ජානය ලෙස දීර්ඝතම අනුපිළිවෙල තෝරා ගන්නා ලදී.1038 metagenomes පසුව > BWA (-a) පොකුරු සාමාජිකයින් මිලියන 17.7 ට ගැළපෙන අතර එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස BAM ගොනු ≥95% සියයට අනන්‍යතාවයක් සහ ≥45 පාදක පෙළගැස්වීම් සමඟ පෙළගැස්වීම් පමණක් රඳවා ගැනීමට පෙරන ලදී.දිග-සාමාන්‍යකරණය කළ ජාන බහුලත්වය ගණනය කරනු ලැබුවේ ප්‍රථමයෙන් හොඳම අනන්‍ය පෙළගැස්මෙන් ඇතුළත් කිරීම් ගණන් කිරීම සහ පසුව, නොපැහැදිලි-සිතියම් කළ ඇතුළු කිරීම් සඳහා, ඒවායේ අද්විතීය ඇතුළු කිරීම් ගණනට සමානුපාතිකව අනුරූප ඉලක්ක ජානවලට භාගික ගණන් එකතු කිරීමෙනි.
විස්තීරණ MOTU විමර්ශන දත්ත ගබඩාවක් සෑදීමට mOTUs74 මෙටජෙනොමික් විශ්ලේෂණ මෙවලම් දත්ත ගබඩාවට (v.2.5.1) පුළුල් කරන ලද OMD (“Ca. Eudormicrobiaceae” වෙතින් අතිරේක MAGs සමඟින්, පහත බලන්න) ජෙනෝම එකතු කරන ලදී.uscMGs දහයෙන් බේරුණේ තනි පිටපත් ජෙනෝම හයක් (23,528 ජෙනෝම) පමණි.දත්ත සමුදාය ප්‍රසාරණය වීම නිසා විශේෂ මට්ටමින් අතිරේක පොකුරු 4,494ක් ඇති විය.1038 metagenomes පෙරනිමි mOTU පරාමිතීන් භාවිතයෙන් විශ්ලේෂණය කරන ලදී (v.2).mOTU පොකුරු 644ක (95% REF, 5% SAG සහ 99.9% MarDB ට අයත්) අඩංගු මුළු ජෙනෝම 989ක් mOTU පැතිකඩ මගින් අනාවරණය කර ගෙන නොමැත.මෙය MarDB ජානවල සමුද්‍ර හුදකලාවේ විවිධ අමතර ප්‍රභවයන් පිළිබිඹු කරයි (හඳුනා නොගත් බොහෝ ප්‍රවේණික අවසාදිත, සමුද්‍ර ධාරක ආදියෙන් හුදකලා වූ ජීවීන් සමඟ සම්බන්ධ වේ).මෙම අධ්‍යයනයේ දී විවෘත සාගර පරිසරය කෙරෙහි දිගටම අවධානය යොමු කිරීම සඳහා, මෙම අධ්‍යයනයේ දී නිර්මාණය කරන ලද විස්තීර්ණ mOTU දත්ත සමුදාය අනාවරණය කර ගැනීම හෝ ඒවා ඇතුළත් නොකළහොත් අපි ඒවා පහළ විශ්ලේෂණවලින් බැහැර කළෙමු.
OMD හි MAG, SAG සහ REF වෙතින් සියලුම BGCs (ඉහත බලන්න) සියලුම මෙටජෙනොමික් පලංචියේ (antiSMASH v.5.0, පෙරනිමි පරාමිති) හඳුනාගෙන ඇති BGC සමඟ ඒකාබද්ධ කර BiG-SLICE (v.1.1) (PFAM වසම )75 භාවිතයෙන් සංලක්ෂිත වේ.මෙම විශේෂාංග මත පදනම්ව, අපි BGC අතර ඇති සියලුම කෝසයින් දුර ගණනය කර ඒවා (මධ්‍යන්‍ය සබැඳි) GCF සහ GCC වෙත පිළිවෙලින් 0.2 සහ 0.8 දුර සීමාවන් භාවිතා කරමින් කාණ්ඩගත කළෙමු.මෙම එළිපත්ත යනු මුල් BiG-SLICE පොකුරු උපායමාර්ගයේ (පරිපූරක තොරතුරු) යම් දෝෂයක් සමනය කරන කෝසයින දුර සමඟ යුක්ලීඩීන් දුර75 භාවිතා කරමින් කලින් භාවිතා කරන ලද සීමාවන්ගේ අනුවර්තනයකි.
BGCs පසුව පෙර විස්තර කර ඇති පරිදි ඛණ්ඩනය වීමේ අවදානම අවම කිරීම සඳහා පලංචියේ ≥5 kb පමණක් කේතනය කර රඳවා තබා ගැනීමට පෙරහන කරන ලදීමෙහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස BGCs 39,055 OMD ජෙනෝමය මගින් සංකේතනය කර ඇති අතර, අතිරේක 14,106ක් මෙටජෙනොමික් කොටස් මත හඳුනාගෙන ඇත (එනම් MAGs වලට ඒකාබද්ධ නොවේ).දත්ත සමුදායේ (පරිපූරක තොරතුරු) ග්‍රහණය කර නොගත් සමුද්‍ර ක්ෂුද්‍රජීව ජෛව සංස්ලේෂණ විභවයේ අනුපාතය ඇස්තමේන්තු කිරීමට මෙම “මෙතජනොමික්” BGC භාවිතා කරන ලදී.සෑම BGC එකක්ම BiG-SCAPE76 හි නිර්වචනය කර ඇති ප්‍රති-SMASH හෝ රළු නිෂ්පාදන කාණ්ඩ මගින් අර්ථ දක්වා ඇති අනාවැකි නිෂ්පාදන වර්ග අනුව ක්‍රියාකාරී ලෙස සංලක්ෂිත විය.ප්‍රමාණකරණයේ නියැදීමේ නැඹුරුව වැළැක්වීම සඳහා (GCC/GCF හි වර්ගීකරණ සහ ක්‍රියාකාරී සංයුතිය, දත්ත සමුදායන් යොමු කිරීමට GCF සහ GCC හි දුර සහ GCF හි මෙජෙනොමික් බහුලත්වය), එක් එක් විශේෂ සඳහා GCF සඳහා දීර්ඝතම BGC පමණක් තබා ගැනීමෙන්, BGCs 39,055 තවදුරටත් අඩු කරන ලදී. සමස්තයක් ලෙස BGC 17,689ක් ඇති කරයි.
ගණනය කරන ලද දත්ත සමුදාය (Big-FAM හි RefSeq දත්ත සමුදාය)29 සහ පර්යේෂණාත්මකව සත්‍යාපනය කරන ලද (MIBIG 2.0)30 BGC අතර දුර මත පදනම්ව GCC සහ GCF හි නව්‍යතාවය තක්සේරු කරන ලදී.එක් එක් නියෝජිත BGCs 17,689 සඳහා, අපි අදාළ දත්ත ගබඩාවට කුඩාම කොසයින් දුර තෝරා ගත්තෙමු.මෙම අවම දුර පසුව GCF හෝ GCC අනුව සුදුසු පරිදි සාමාන්‍යය (මධ්‍යන්‍ය) වේ.දත්ත සමුදායට ඇති දුර 0.2 ට වඩා වැඩි නම් GCF නව ලෙස සලකනු ලැබේ, එය (සාමාන්‍ය) GCF සහ යොමුව අතර පරමාදර්ශී වෙන් කිරීමකට අනුරූප වේ.GCC සඳහා, අපි 0.4 තෝරා ගනිමු, එය GCF විසින් නිර්වචනය කරන ලද එළිපත්ත මෙන් දෙගුණයක් වන අතර, සබැඳි සමඟ දිගුකාලීන සබඳතාවයක් අගුලු දමන්නෙමු.
BGC හි මෙට්‍ජෙනොමික් බහුලත්වය එහි ජෛව සංස්ලේෂක ජානවල (ප්‍රති-SMASH විසින් තීරණය කරන ලද පරිදි) ජාන මට්ටමේ පැතිකඩවලින් ලබා ගත හැකි සාමාන්‍ය බහුලත්වය ලෙස ගණන් බලා ඇත.එක් එක් GCF හෝ GCC හි මෙට්‍ජෙනොමික් බහුලත්වය පසුව ගණනය කරනු ලැබුවේ නියෝජිත BGC වල එකතුව (17,689 න්).මෙම බහුල සිතියම් පසුව එක් නියැදියකට mOTU ගණන භාවිතා කරමින් සෛලීය සංයුතිය සඳහා සාමාන්‍යකරණය කරන ලදී, එය උත්සාහයන් අනුක්‍රමණය කිරීම සඳහා ද හේතු විය (පුළුල් කළ දත්ත, Fig. 1d).GCF හෝ GCC වල ව්‍යාප්තිය ගණනය කරනු ලැබුවේ බහුලත්වය > 0 සහිත සාම්පලවල ප්‍රතිශතය ලෙසිනි.
සාම්පල අතර යුක්ලීඩීය දුර සාමාන්‍යකරණය කරන ලද GCF පැතිකඩෙන් ගණනය කරන ලදී.UMAP77 භාවිතයෙන් මෙම දුර ප්‍රමාණයෙන් අඩු කරන ලද අතර, HDBSCAN78 භාවිතයෙන් අධීක්‍ෂණය නොකළ ඝනත්වය මත පදනම් වූ පොකුරු සඳහා ප්‍රතිඵලයක් ලෙස කාවැද්දීම භාවිතා කරන ලදී.HDBSCAN විසින් භාවිතා කරන පොකුරක් සඳහා ප්‍රශස්ත අවම ලකුණු සංඛ්‍යාව (සහ එබැවින් පොකුරු ගණන) තීරණය කරනු ලබන්නේ පොකුරු සාමාජිකත්වයේ සමුච්චිත සම්භාවිතාව උපරිම කිරීමෙනි.හඳුනාගත් පොකුරු (සහ මෙම පොකුරුවල අහඹු සමතුලිත උප නියැදියක් විචලනය පිළිබඳ ප්‍රගමන බහුවිචල්‍ය විශ්ලේෂණයේ (PERMANOVA) පක්ෂග්‍රාහීත්වය සඳහා ගිණුම්ගත කිරීම සඳහා) PERMANOVA භාවිතයෙන් අඩු නොකළ යුක්ලීඩීය දුරවලට එරෙහිව වැදගත්කම සඳහා පරීක්‍ෂා කරන ලදී.සාම්පලවල සාමාන්‍ය ජෙනෝම ප්‍රමාණය ගණනය කරනු ලැබුවේ mOTU හි සාපේක්ෂ බහුලත්වය සහ ජෙනෝමවල සාමාජිකයින්ගේ ඇස්තමේන්තුගත ජෙනෝම ප්‍රමාණය මත පදනම්වය.විශේෂයෙන්ම, එක් එක් mOTU හි සාමාන්‍ය ජෙනෝම ප්‍රමාණය එහි සාමාජිකයින්ගේ සම්පූර්ණත්වය (පෙරහන පසු) සඳහා නිවැරදි කරන ලද ප්‍රවේණි ප්‍රමාණයේ සාමාන්‍යය ලෙස ඇස්තමේන්තු කර ඇත (නිදසුනක් ලෙස, 3 Mb දිගකින් යුත් 75% සම්පූර්ණ ජෙනෝමයක් 4 ලෙස සකස් කළ ප්‍රමාණයකින් යුක්ත වේ. Mb).අඛණ්ඩතාව ≥70% සහිත මධ්යම ජෙනෝම සඳහා.එක් එක් නියැදිය සඳහා සාමාන්‍ය ජෙනෝම ප්‍රමාණය පසුව ගණනය කරනු ලැබුවේ සාපේක්ෂ බහුලතාවයෙන් බර වූ mOTU ජෙනෝම ප්‍රමාණයේ එකතුවයි.
OMD හි පෙරන ලද ජාන-කේතනය කරන ලද BGC කට්ටලයක් බැක්ටීරියා සහ පුරාවිද්‍යා GTDB ගස්වල (≥5 kb රාමු තුළ, REF සහ SAG MarDB 1038 මෙටජෙනෝමවල දක්නට නොලැබේ, ඉහත බලන්න) සහ ඒවායේ පුරෝකථනය කරන ලද නිෂ්පාදන වර්ග ෆයිලොජෙනටික් මත පදනම්ව පෙන්වනු ලැබේ. ජෙනෝමයේ පිහිටීම (ඉහත බලන්න).අපි ප්‍රථමයෙන් එම විශේෂයේ වැඩිම BGCs සහිත ජෙනෝමය නියෝජනය කරමින් විශේෂ අනුව දත්ත අඩු කළෙමු.දෘශ්‍යකරණය සඳහා, නියෝජිතයින් තවදුරටත් ගස් කණ්ඩායම්වලට බෙදා ඇති අතර, නැවතත්, එක් එක් සෛලීය ක්ලේඩ් සඳහා, වැඩිම BGC සංඛ්‍යාවක් අඩංගු ජෙනෝමය නියෝජිතයෙකු ලෙස තෝරා ගන්නා ලදී.BGC-පොහොසත් වූ විශේෂ (අඩුම තරමින් > 15 BGCs සහිත ජෙනෝමයක්) එම BGC වල කේතනය කර ඇති නිෂ්පාදන වර්ග සඳහා Shannon විවිධත්ව දර්ශකය ගණනය කිරීමෙන් තවදුරටත් විශ්ලේෂණය කරන ලදී.සියලුම පුරෝකථනය කරන ලද නිෂ්පාදන වර්ග සමාන නම්, රසායනික දෙමුහුන් සහ අනෙකුත් සංකීර්ණ BGCs (ප්‍රති-SMAH විසින් පුරෝකථනය කර ඇති පරිදි) පොකුරේ ඒවායේ අනුපිළිවෙල නොසලකා (උදා: ප්‍රෝටීන්-බැක්ටීරියෝසින් සහ බැක්ටීරියෝසින්-ප්‍රෝටීන් ප්‍රෝටීන් විලයනය) එකම නිෂ්පාදන වර්ගයට අයත් යැයි සැලකේ. සිරුර).දෙමුහුන්).
ඉතිරි DNA (6 ng ලෙස ඇස්තමේන්තු කර ඇත) Malaspina නියැදිය MP1648 වෙතින්, ජීව විද්‍යාත්මක නියැදිය SAMN05421555 ට අනුරූප වන අතර කෙටි කියවීම සඳහා Illumina SRR3962772 metagenomic කියවීම් කට්ටලයට ගැලපේ, PacBio අනුක්‍රමික ප්‍රොටෝකෝලය අනුව PacBio අනුක්‍රමික ප්‍රොටෝකෝලය අනුව සැකසූ Pacbellio gDit භාවිතා කිරීමට කට්ටලය (100-980-000) සහ SMRTbell Express 2.0 සැකිලි සකස් කිරීමේ කට්ටලය (100-938-900).කෙටියෙන් කිවහොත්, ඉතිරි DNA Covaris (g-TUBE, 52104) භාවිතයෙන් කපා, අලුත්වැඩියා කර පිරිසිදු කරන ලදී (ProNex beads).පිරිසිදු කරන ලද DNA පසුව පුස්තකාලය සකස් කිරීම, විස්තාරණය කිරීම, පිරිසිදු කිරීම (ProNex පබළු) සහ ප්‍රමාණය තෝරා ගැනීම (>6 kb, Blue Pippin) සඳහා අවසාන පිරිසිදු කිරීමේ පියවරකට පෙර (ProNex beads) සහ අනුක්‍රමික II වේදිකාවේ අනුපිළිවෙලට ලක් කෙරේ.
පළමු දෙක ප්‍රතිසංස්කරණය කිරීම ca.MAG Eremiobacterota සඳහා, අපි අතිරේක ANIs හයක් හඳුනා ගත්තෙමු>99% (මේවා රූප සටහන 3 හි ඇතුළත් කර ඇත), ඒවා මුලින් පෙරා ඇත්තේ දූෂණ ලකුණු මත පදනම්වය (පසුව ජාන අනුපිටපත් ලෙස හඳුනාගෙන ඇත, පහත බලන්න)."Ca" ලෙස නම් කර ඇති බන්දේසියක් ද අපට හමු විය.Eremiobacterota" විවිධ අධ්‍යයන වලින්23 සහ අපගේ අධ්‍යයනයෙන් MAGs අටක් සමඟින් BWA (v.0.7.17) Ref -r1188, - ධජයක්) භාවිතා කරමින් යුකැරියෝටික් පොහොසත් (> 0.8 µm) සාම්පල 633 කින් මෙටජෙනොමික් කියවීම් සඳහා යොමුවක් ලෙස භාවිතා කරන ලදී. සිතියම්ගත කිරීම (කියවීම් මිලියන 5).සුපෝෂිත-විශේෂිත සිතියම් (95% පෙළගැස්වීමේ අනන්‍යතාවය සහ 80% කියවීමේ ආවරණය මගින් පෙරන ලද), එකලස් කිරීම සඳහා මෙටජෙනොම් 10 ක් (අපේක්‍ෂිත ආවරණය ≥5×) සහ අන්තර්ගත සහසම්බන්ධය සඳහා අතිරේක මෙටජෙනෝම 49 (අපේක්‍ෂිත ආවරණය ≥1×) මත පදනම්ව.ඉහත පරාමිති භාවිතා කරමින්, මෙම සාම්පල බැඳ ඇති අතර අමතර 'Ca' 10ක් එකතු කරන ලදී.MAG Eremiobacterota ප්රතිෂ්ඨාපනය කර ඇත.මෙම MAG 16 (දැනටමත් දත්ත ගබඩාවේ ඇති දෙක ගණන් නොගනී) පුළුල් කරන ලද OMD හි ඇති මුළු ජෙනෝම ගණන 34,815 දක්වා ගෙන එයි.MAGs හට ඔවුන්ගේ ප්‍රවේණික සමානකම් සහ GTDB හි පිහිටීම මත පදනම්ව වර්ගීකරණ ශ්‍රේණි පවරනු ලැබේ.18 MAGs dRep භාවිතයෙන් විශේෂ 5කට (අන්තර්විශේෂිත ANI >99%) සහ ප්‍රවර්ග 3කට (අන්තර්ජාතික ANI 85% සිට 94% දක්වා) එකම පවුල තුළ ප්‍රතිනිර්මාණය කරන ලදී79.අඛණ්ඩතාව, දූෂණය සහ N50 මත පදනම්ව විශේෂ නියෝජිතයන් අතින් තෝරා ගන්නා ලදී.යෝජිත නාමකරණය පරිපූරක තොරතුරු වල දක්වා ඇත.
'Ca හි අඛණ්ඩතාව සහ දූෂණය තක්සේරු කරන්න.MAG Eremiobacterota, අපි චෙක්එම් සහ ඇන්වියෝ විසින් භාවිතා කරන ලද uscMG, මෙන්ම පෙළපත් සහ වසම්-විශේෂිත තනි පිටපත් සලකුණු ජාන කට්ටලවල පැවැත්ම තක්සේරු කළෙමු.uscMGs 40 න් අනුපිටපත් 2 ක් හඳුනා ගැනීම ෆයිලොජෙනටික් ප්‍රතිනිර්මාණය (පහත බලන්න) මගින් කිසියම් විභව අපවිත්‍ර වීමක් බැහැර කිරීම (මෙම සලකුණු ජාන 40 මත පදනම්ව 5% ට අනුරූප වේ).නියෝජිත MAGs 'Ca' පහක් පිළිබඳ අතිරේක අධ්‍යයනයක්.Eremiobacterota විශේෂ සඳහා මෙම ප්‍රතිනිර්මාණය කරන ලද ප්‍රවේණික වල අඩු මට්ටමේ දූෂක බව තහවුරු කරන ලදී.
phylogenomic විශ්ලේෂණය සඳහා, අපි නියෝජිත MAGs "Ca" පහක් තෝරා ගත්තෙමු.Eudormicrobiaceae", සියලුම විශේෂ "Ca.Eremiobacterota වල ජෙනෝමය සහ අනෙකුත් phyla වල සාමාජිකයන් (UBP13, Armatimonadota, Patescibacteria, Dormibacterota, Chloroflexota, Cyanobacteria, Actinobacteria සහ Planctomycetota ඇතුළුව) GTDB (r89)13 වෙතින් ලබා ගත හැක.මෙම සියලුම ජෙනෝම තනි පිටපත් සලකුණු ජාන නිස්සාරණය සහ BGC විවරණ සඳහා කලින් විස්තර කර ඇති පරිදි විවරණය කරන ලදී.GTDB ජාන ඉහත අඛණ්ඩතාව සහ දූෂණය කිරීමේ නිර්ණායක අනුව සංරක්ෂණය කර ඇත.Anvi'o Phylogenetics59 කාර්ය ප්‍රවාහය භාවිතයෙන් Phylogenetic විශ්ලේෂණය සිදු කරන ලදී.Anvi'o (MUSCLE, v.3.8.1551)81 විසින් හඳුනාගත් ටැන්ඩම් රයිබොසෝම ප්‍රෝටීන 39 ක පෙළගැස්මක් මත IQTREE (v.2.0.3) (පෙරනිමි විකල්ප සහ -bb 1000)80 භාවිතා කරමින් ගස ඉදිකර ඇත.ඔහුගේ තනතුරු අඩු විය.genome82 සහ Planctomycecota වලින් අවම වශයෙන් 50% ක් ආවරණය කිරීම සඳහා GTDB ගස් ස්ථලකය මත පදනම් වූ කණ්ඩායමක් ලෙස භාවිතා කරන ලදී.uscMGs 40 කින් යුත් එක් ගසක් එකම මෙවලම් සහ පරාමිතීන් භාවිතා කරමින් ඉදිකර ඇත.
අපි සාමාන්‍ය ක්ෂුද්‍රජීවී ගතිලක්ෂණ පුරෝකථනය කිරීමට පෙරනිමි පරාමිති (ෆීනෝටයිප්, නියුක්ලියෝටයිඩ වලින්)83 සමඟ Traitar (v.1.1.2) භාවිතා කළෙමු.ජෙනෝමයේ ඇති ප්‍රෝටීන්-කේතීකරණ ජානයක අන්තර්ගතය මත රඳා පවතින පෙර සංවර්ධනය කරන ලද කොල්ලකාරී දර්ශකය84 මත පදනම් වූ විභව කොල්ලකාරී ජීවන රටාවක් අපි ගවේෂණය කළෙමු.විශේෂයෙන්, අපි OrthoMCL දත්ත සමුදාය (v.4)85ට එරෙහිව ජෙනෝමයේ ඇති ප්‍රෝටීන සංසන්දනය කිරීමට DIAMOND භාවිතා කරමු -more-sensive -id 25 -query-cover 70 -subject-cover 70-top 20 සහ ඊට අනුරූප ජාන ගණනය කිරීම විලෝපිකයන් සහ විලෝපිකයන් නොවන අය සඳහා සලකුණු ජාන.දර්ශකය යනු කොල්ලකාරී සහ කොල්ලකාරී නොවන සලකුණු ගණන අතර වෙනසයි.අතිරේක පාලනයක් ලෙස, අපි "Ca" ජෙනෝමය ද විශ්ලේෂණය කළෙමු.Entotheonella TSY118 සාධකය Ca සමඟ ඇති සම්බන්ධය මත පදනම් වේ.Eudoremicrobium (විශාල ජෙනෝම ප්රමාණය සහ ජෛව සංස්ලේෂක විභවය).මීළඟට, අපි විලෝපික සහ විලෝපික නොවන සලකුණු ජාන අතර විභව සම්බන්ධතා සහ Ca හි ජෛව සංස්ලේෂක විභවය පරීක්ෂා කළෙමු.Eudormicrobiaceae” සහ BGC සමඟ එක් ජානයකට වඩා (ඕනෑම මාර්කර් ජානයකින්, එනම් විලෝපික/විලෝපික නොවන ජානයකින්) අතිච්ඡාදනය නොවන බව සොයා ගත් අතර, BGC විලෝපිත සංඥා ව්‍යාකූල නොකරන බව යෝජනා කරයි.ස්‍රාවය කිරීමේ පද්ධතිය, පිලි, සහ flagella86 විශේෂිතව පරීක්ෂා කිරීම සඳහා TXSSCAN (v.1.0.2) භාවිතයෙන් ස්ක්‍රැම්බල් කරන ලද අනුරූවල අතිරේක ප්‍රවේණික විවරණයක් සිදු කරන ලදී.
ටාරා සාගරයේ 22,40,87 (BWA, v.0.7.17-r1188, -a ධජය භාවිතා කරමින්) ප්‍රොකැරියෝටික් සහ යුකැරියෝටික් සුපෝෂිත කොටස් වලින් මෙටැට්‍රාන්ස්ක්‍රිප්ටෝම් 623ක් සිතියම්ගත කිරීම මගින් 'Ca' නියෝජිතයන් පහක් සිතියම් ගත කරන ලදී.Eudormicrobiaceae ජෙනෝමය.BAM ගොනු FeatureCounts (v.2.0.1)88 සමඟ සකසන ලදී 80% කියවීමේ ආවරණය සහ 95% අනන්‍යතා පෙරහන (විකල්ප විශේෂාංග ගණන් -ප්‍රාථමික -O-fraction -t CDS,tRNA -F GTF -g ID -p සමඟ) ගණන් එක් ජානයකට ඇතුළත් කිරීම් ගණන.ජනනය කරන ලද සිතියම් ජාන දිග සහ මාර්කර් ජාන බහුලතාව සඳහා සාමාන්‍යකරණය කරන ලදී mOTU (ඇතුළු කිරීමේ ගණන > 0 සහිත ජාන සඳහා දිග-සාමාන්‍ය සාමාන්‍ය ඇතුළත් කිරීම් ගණන) සහ එක් එක් ජාන මට්ටමේ සෛලයකට සාපේක්ෂ ප්‍රකාශනය ලබා ගැනීම සඳහා ලඝු-පරිවර්තනය 22.74 ට, එය ද පැහැදිලි කරයි. අනුක්‍රමණය කිරීමේදී නියැදියෙන් නියැදියට විචල්‍යතාව.එවැනි අනුපාත සාපේක්ෂ බහුල දත්ත භාවිතා කිරීමේදී සංසන්දනාත්මක විශ්ලේෂණය, සංයුතියේ ගැටළු අවම කිරීම සඳහා ඉඩ ලබා දේ.ජෙනෝමයේ ප්‍රමාණවත් තරම් විශාල කොටසක් අනාවරණය කර ගැනීමට ඉඩ සැලසීම සඳහා වැඩිදුර විශ්ලේෂණය සඳහා සලකා බලන ලද්දේ mOTU මාර්කර් ජාන 10න් 5ක් සහිත සාම්පල පමණි.
'Ca හි සාමාන්‍යකරණය කළ පිටපත් කිරීමේ පැතිකඩ.E. taraoceanii UMAP භාවිතයෙන් මානයන් අඩු කිරීමට ලක් කරන ලද අතර එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ප්‍රකාශන තත්ත්වය තීරණය කිරීම සඳහා HDBSCAN (ඉහත බලන්න) භාවිතයෙන් අධීක්‍ෂණය නොකළ පොකුරු සඳහා භාවිතා කරන ලදී.PERMANOVA මුල් (අඩු නොකළ) දුර අවකාශයේ හඳුනාගත් පොකුරු අතර වෙනස්කම් වල වැදගත්කම පරීක්ෂා කරයි.මෙම තත්ත්වයන් අතර අවකල ප්‍රකාශනය ජෙනෝමය හරහා පරීක්‍ෂා කරන ලදී (ඉහත බලන්න) සහ ක්‍රියාකාරී කණ්ඩායම් 6ක් තුළ KEGG මාර්ග 201 හඳුනාගෙන ඇත, එනම්: BGC, ස්‍රාවය කිරීමේ පද්ධතිය සහ TXSSCAN වෙතින් ධජක ජාන, ක්ෂය වීමේ එන්සයිම (ප්‍රෝටීස් සහ පෙප්ටයිඩේස්) සහ කොල්ලකාරී සහ නොවන කොල්ලකාරී ජාන.කොල්ලකාරී දර්ශක සලකුණු.එක් එක් නියැදිය සඳහා, අපි එක් එක් පන්තිය සඳහා මධ්‍ය සාමාන්‍ය ප්‍රකාශනය ගණනය කළෙමු (BGC ප්‍රකාශනයම එම BGC සඳහා ජෛව සංස්ලේෂක ජානවල මධ්‍ය ප්‍රකාශනය ලෙස ගණනය කර ඇති බව සලකන්න) සහ ප්‍රාන්ත හරහා වැදගත්කම සඳහා පරීක්‍ෂා කළෙමු (FDR සඳහා සකස් කරන ලද Kruskal-Wallis පරීක්ෂණය).
කෘතිම ජාන GenScript වෙතින් මිලදී ගන්නා ලද අතර PCR ප්‍රයිමර් Microsynth වෙතින් මිලදී ගන්නා ලදී.DNA විස්තාරණය සඳහා Thermo Fisher Scientific වෙතින් Phusion polymerase භාවිතා කරන ලදී.DNA පිරිසිදු කිරීම සඳහා Macherey-Nagel වෙතින් NucleoSpin ප්ලාස්මිඩ්, NucleoSpin ජෙල් සහ PCR පිරිසිදු කිරීමේ කට්ටලය භාවිතා කරන ලදී.සීමා කිරීමේ එන්සයිම සහ T4 DNA ligase New England Biolabs වෙතින් මිලදී ගන්නා ලදී.isopropyl-β-d-1-thiogalactopyranoside (IPTG) (Biosynth) සහ 1,4-dithiothreitol (DTT, AppliChem) හැර අනෙකුත් රසායන ද්‍රව්‍ය Sigma-Aldrich වෙතින් මිල දී ගෙන වැඩිදුර පිරිසිදු කිරීමකින් තොරව භාවිතා කරන ලදී.ප්‍රතිජීවක chloramphenicol (Cm), spectinomycin dihydrochloride (Sm), ampicillin (Amp), gentamicin (Gt) සහ carbenicillin (Cbn) AppliChem වෙතින් මිලදී ගන්නා ලදී.බැක්ටෝ ට්‍රිප්ටෝන් සහ බැක්ටෝ යීස්ට් සාරය මාධ්‍ය සංරචක BD Biosciences වෙතින් මිලදී ගන්නා ලදී.අනුපිළිවෙල සඳහා ට්‍රිප්සින් ප්‍රොමෙගා වෙතින් මිලදී ගන්නා ලදී.
ප්‍රති-SMASH පුරෝකථනය කරන ලද BGC 75.1 වෙතින් ජාන අනුපිළිවෙල උපුටා ගන්නා ලදී.E. malaspinii (පරිපූරක තොරතුරු).
ජාන embA (locus, MALA_SAMN05422137_METAG-framework_127-gene_5), embM (locus, MALA_SAMN05422137_METAG-framework_127-gene_4) සහ embAM (cosquencedConstrikes as insynth) සහ embAM (අන්තර්ජාන 7 සංයුති සහිත කලාප ලෙස) E හි ප්‍රකාශනය සඳහා ප්‍රශස්ත කර ඇත කවදා ද.embA ජානය PACYCDuet-1(CmR) සහ pCDFDuet-1(SmR) හි පළමු බහු ක්ලෝන අඩවියට (MCS1) BamHI සහ HindIII cleavage sites සමඟ උපක්ලෝන කරන ලදී.embM සහ embMopt ජාන (codon-optimized) BamHI සහ HindIII සමඟ MCS1 pCDFDuet-1(SmR) බවට උපක්ලෝන කර pCDFDuet-1(SmR) සහ pRSFDuet-1(KanR) (MCS2) හි දෙවන බහු ක්ලෝන අඩවියේ තැන්පත් කරන ලදී. NdeI/ChoI.embAM කැසට් පටය BamHI සහ HindIII cleavage sites සමඟ pCDFDuet1(SmR) බවට උපක්ලෝන කරන ලදී.orf3/embI ජානය (locus, MALA_SAMN05422137_METAG-scaffold_127-gene_3) අතිච්ඡාදනය වන PCR මගින් EmbI_OE_F_NdeI සහ EmbI_OE_R_XhoI යන ප්‍රාථමික භාවිතා කරමින් ගොඩනගා ඇත, දැඩි එන්සයිම (පරිපූරක වගුව).6)නිෂ්පාදකයාගේ ප්‍රොටෝකෝලය (New England Biolabs) අනුව සීමා කිරීමේ එන්සයිම ජීර්ණය සහ බන්ධනය සිදු කරන ලදී.