Metabolische Fähigkeit und in situ Aktivität von Mikroben in einem Ölvorkommen

HINTERGRUND: Mikroben werden seit langem mit der oxischen und anoxischen Zersetzung von Kohlenwasserstoffen in Ölvorkommen und Ölproduktionsanlagen in Verbindung gebracht. Während wir die Häufigkeit von Mikroben im Reservoir leicht bestimmen und ihre Aktivität im Labor untersuchen können, war es eine Herausforderung festzustellen, welche Mikroben aktiv an der Zersetzung von Rohöl in situ teilnehmen und Einblicke in die metabolischen Wege zu gewinnen, die sie nutzen. ERGEBNISSE: Hier beschreiben wir das metabolische Potenzial und die in situ Aktivität von mikrobiellen Gemeinschaften, die aus dem Jiangsu-Ölvorkommen (China) durch einen integrierten Ansatz der Metagenomik und Metatranskriptomik gewonnen wurden. Fast vollständige Genomsequenzen, die durch differenzielle Binning-Methoden erhalten wurden, heben die unterschiedlichen Fähigkeiten verschiedener Gemeinschaftsmitglieder hervor, Kohlenwasserstoffe unter oxischen oder anoxischen Bedingungen abzubauen. Transkriptomische Daten skizzieren aktive Mitglieder der Gemeinschaft und geben Einblicke, dass Acinetobacter-Arten Alkane vollständig zu Kohlendioxid oxidieren, wobei Sauerstoff beteiligt ist, und dass Archaeoglobus-Arten hauptsächlich Alkane fermentieren, um Acetat zu erzeugen, das von Methanosaeta-Arten konsumiert werden könnte. Darüber hinaus legen die Ernährungsbedürfnisse auf der Grundlage von Aminosäure- und Vitamin-Auxotrophien ein komplexes Netzwerk von Interaktionen und Abhängigkeiten unter den aktiven Gemeinschaftsmitgliedern nahe, das über klassische syntrophische Austauschbeziehungen hinausgeht; dieses Netzwerk definiert die Gemeinschaftszusammensetzung und Mikrobiologie in Ölvorkommen, die eine sekundäre Förderung durchlaufen. FOLGERUNG: Unsere Daten erweitern das aktuelle Wissen über das metabolische Potenzial und die Rolle im Kohlenwasserstoffmetabolismus einzelner Mitglieder thermophiler mikrobieller Gemeinschaften aus einem Ölvorkommen. Die Studie zeigt auch potenzielle metabolische Austauschprozesse auf, die auf Vitamin- und Aminosäure-Auxotrophien basieren und auf die Existenz eines komplexen Netzwerks von Interaktionen zwischen mikrobiellen Taxa innerhalb der Gemeinschaft hinweisen.