大规模系统发育基因组学揭示水生细菌盐度适应的分子机制
作者：Krzysztof T. Jurdzinski, Maliheh Mehrshad, Luis Fernando Delgado等
长期以来，盐度一直被认为是决定细菌群落组成的关键物理化学因素。在淡水和海洋生物群落中分布着不同的细菌谱系，水生细菌进化史中鲜见可以在淡水和海洋之间转换的记录，这表明盐度差异是微生物需要克服的重要屏障。作者对11,248个来自淡水、咸水和海洋生物群落(biomes)的宏基因组拼接基因组(MAGs)，进行了大规模系统发育分析。平均核苷酸同一性 (ANI) 对 MAGs进行聚类，并比较来自相同和不同biomes的基因组相似性。ANI分析表明，细菌物种很少存在于多个biomes中。相比之下，咸水共存有许多物种，但它们的种内种群结构显示出明显的地理隔离迹象。文章进一步分析了最近的跨biomes转变，发现这些转变罕见、古老，并且最常见于咸水biomes中。转变伴随着氨基酸组成和推测的蛋白质组等电点分布的系统变化，这些变化经过数百万年的进化，以及伴随着特定基因功能的收敛性增益或损失。因此，蛋白质组重组和基因含量特定变化的适应性，限制了跨biomes的转变，导致水生生物群落之间产生物种水平的隔离。
(来源： Science Advances. 9, eadg2059. DOI: 10.1126/sciadv.adg2059 )
(来源： Science Advances. 9, eadg2059. DOI: 10.1126/sciadv.adg2059 )