Redundancia funcional y flexibilidad metabólica de las comunidades microbianas en dos bahías del Atlántico Medio

Área de la Ciencia:

• Ecología microbiana
• Ciencia estuarina
• Resiliencia de ecosistemas

Sus antecedentes:

• Se teoriza que la redundancia funcional (FRed) estabiliza los ecosistemas, pero se comprende poco en entornos naturales.
• La influencia de los factores temporales, espaciales y ambientales en el metabolismo microbiano y la FRed sigue sin estar clara.

Objetivo del estudio:

• Investigar cómo el metabolismo microbiano y la redundancia funcional (potencial y realizada) son moldeados por los impulsores ambientales.
• Comprender el impacto de la estacionalidad, el estilo de vida microbiano (vida libre vs. adherido a partículas) y la función génica en la FRed.
• Comparar estas dinámicas entre las bahías de Chesapeake y Delaware.

Principales métodos:

• Análisis de datos metagenómicos y metatranscriptómicos pareados de agua superficial estuarina.
• Reconstrucción de 345 genomas ensamblados por metagenoma (MAGs) de alta calidad.
• Evaluación de la flexibilidad metabólica y la FRed codificada por genes (potencial) vs. expresada (realizada).

Principales resultados:

• Los microbiomas demostraron una alta flexibilidad metabólica, con genes para diversas fuentes de energía presentes y expresados.
• La FRed potencial y realizada fluctuó con las estaciones, los estilos de vida microbianos y las funciones génicas.
• Factores ambientales como la temperatura, la salinidad, el fosfato, el silicato y la clorofila a estructuraron la FRed dentro de cada bahía.

Conclusiones:

• Los microbiomas estuarinos exhiben un metabolismo comunitario y una FRed variables influenciados por las condiciones ambientales, la estacionalidad y el estilo de vida.
• Estos hallazgos proporcionan información crucial sobre la resiliencia y las respuestas potenciales de los ecosistemas estuarinos a los cambios ambientales futuros.