来自红树林沉积物的新型甲烷菌的甲烷生成潜力的基因组和转录组见解

摘要背景 甲烷菌对全球甲烷预算和碳循环至关重要。当前来自门Euryarchaeota的甲烷菌被分类为一个纲和七个目，包括两个新型甲烷菌分类群，Methanofastidiosa和Methanomassiliicoccales。新型甲烷菌在自然环境中对甲烷产生的重要性尚不清楚。结果 在这里，我们结合宏基因组学和宏转录组学的方法，研究了深圳福田自然保护区红树林沉积物中甲烷菌的代谢活性。我们获得了13个宏基因组组装基因组（MAGs），代表一个纲（Methanofastidiosa）和五个目（Methanomassiliicoccales, Methanomicrobiales, Methanobacteriales, Methanocellales和Methanosarcinales）的甲烷菌，包括两个新型甲烷菌。全面的注释表明Methanofastidiosa和Methanomassiliicoccales中存在H2依赖的甲基营养甲烷生成途径。基于功能基因分析，氢营养和甲基营养甲烷生成是红树林沉积物中的主要途径。MAG映射显示氢营养的Methanomicrobiales是最丰富的甲烷菌，而甲基营养的Methanomassiliicoccales是分析的沉积物剖面中最活跃的甲烷菌，表明它们在甲烷产生中的重要作用。结论 首次回收和分析了自然环境中两个新型甲烷菌分类群Methanofastidiosa和Methanomassiliicoccales的部分或近完整基因组。研究结果突显了这两个新型甲烷菌的生态重要性，并补充了对于红树林生态系统中甲烷生成机制的认识。这项研究暗示这两个新型甲烷菌在碳循环中扮演着重要角色。