驱动一个显示维生素B12营养缺陷的新玫瑰杆菌系基因组减少的机制( Mechanisms Driving Genome Reduction of a Novel Roseobacter Lineage Showing Vitamin B12 Auxotrophy )

X Feng X Chu Y Qian MW Henson H Luo

海洋玫瑰杆菌群的成员是全球碳和硫循环的关键角色。虽然已经描述了300多个物种，但与平均玫瑰杆菌(>4Mbp)相比，只有2%拥有减少的基因组（大部分为3-3.5Mbp)。这些分类少数在系统发育上是不同的，但在基因组含量水平上形成了远洋玫瑰杆菌簇(PRC)。在这里，我们培养了八个分离株，组成了一个新的玫瑰杆菌谱系，我们命名为Chug。宏基因组和宏基因组读招募分析表明，突突成员分布在全球，在海洋环境中很活跃。CHUG成员拥有一些已知玫瑰杆菌中最小的基因组(2.52Mb)，但与姐妹谱系相比，它们没有表现出基因组流线型的典型特征，如更高的编码密度或更少的副基因和假基因。虽然CHUG成员在基因组含量水平上与传统的PRC成员聚类，但它们表现出重要的差异。与其他PRC成员不同，CHUG成员的相对丰度及其基因表达水平与全球样本的叶绿素a浓度均不相关。此外，CHUG成员不能合成维生素B12，维生素B12是大多数玫瑰杆菌产生的关键代谢物，但许多浮游植物没有，因此被认为是调节玫瑰杆菌-浮游植物相互作用的关键代谢物。这些特征的结合证明了突突成员可能进化出了一种与浮游植物脱钩的自由生活方式的假设。这一生态转变伴随着玫瑰杆菌-浮游植物共生过程中的特征基因的丢失，表明纯化选择的放松可能是Chug基因组减少的重要驱动力。

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