Разнообразие бактерий и путей их метаболизма в неаксеничной культуре Tychonema sp. BBK16

Аннотация

Проведено высокопроизводительное секвенирование микробного консорциума, образованного культивируемой цианобактерией Tychonema sp. BBK16 и гетеротрофными бактериями. Представители филы Pseudomonadota/Proteobacteria – бактерии родов Hydrogenophaga, Sphingomonas, Paucibacter, Aminobacter, Devosia, Tahibacter, Bosea – доминируют и сосуществуют с цианобактерией на протяжении длительного периода культивирования. Цианобактерия является эдификатором этого сообщества, обеспечивая весь микробиом органическим веществом. Приведены метаболические особенности бактерий, исходя из восстановленных геномов. Главными процессами метаболизма углерода и азота в биопленке являются метаболизм углеводов и аминокислот, а также процессы регуляции взаимоотношений между участниками консорциума. Углеродной автотрофией обладают Tychonema sp. BBK16 и Hydrogenophaga sp. за счет цикла Кальвина – Бенсона – Бассама (КББ) и Sphingomonas sp. за счет глиоксилатного пути метаболизма. Также в биопленке присутствует аноксигенный фотогетеротроф Bosea sp., который использует энергию света для преобразования органических веществ. Метилотрофией обладает активный деструктор сложной органики Aminobacter sp., который поставляет водород для окисления бактериями Hydrogenophaga sp. Также водород выделяется бактерией Paucibacter sp. Микроорганизмы Tychonema, Sphingomonas, Paucibacter осуществляют высвобождение фосфатов из органических соединений, обеспечивая фосфором весь консорциум.