プラスティスフィアのメタゲノミクス分析は,海洋全体に共通する機能的潜在能力を明らかにしています
Stefan Lips1, Mechthild Schmitt-Jansen1, Erik Borchert2
1Helmholtz Centre for Environmental Research UFZ, Permoserstr. 15, 04318 Leipzig, Germany.
プラスチックの汚染は,海洋のゴミのパッチにユニークな微生物コミュニティ,プラスティスフィアを生み出しました. これらのコミュニティは,強化された代謝能力を持ち,海洋の生地化学的サイクルに影響を与えます.
科学分野:
- マリン・マイクロバイオロジー
- 環境科学 環境科学
- ゲノミクスゲノミクスとは
背景:
- 海は,何兆ものプラスチック粒子を蓄積し,プラスティスフィアとして知られる微生物バイオフィルムを形成します.
- これらのプラスティスフィアのコミュニティの機能的可能性は,ほとんど未開拓のままです.
研究 の 目的:
- 海洋のゴミの塊からプラスティスフィアのゲノム解析メタゲノミクス分析を行う.
- プラスティスフィアの構造と機能的可能性を,周囲のプランクトンコミュニティと比較する.
- 海洋プラスチック関連微生物の遺伝子組成と代謝能力を調査する.
主な方法:
- 北大西洋と北太平洋のゴミ捨て場からプラスティスフィアのサンプルを採取.
- ゲノム解析されたメタゲノム配列と解析.
- プラスティスフィアとプランクトンのコミュニティ間の機能的な遺伝子含有量の比較分析.
主要な成果:
- プラスティスフィアは,異なる海洋盆地で保存された機能的特徴を持つ独特の遺伝的潜在能力を表しています.
- プラスティスフィアの微生物は,プランクトンと比較して,より大きなゲノム,より多くのコーディング遺伝子,より高いGC含有量を持っています.
- プラスチスフィアの強化された代謝の可能性には,栄養素代謝,多様な炭素源の利用,激素減弱,窒素固定,無酸素光合成が含まれます.
結論:
- プラスチックバイオフィルムによって提供されるユニークな生息地は,微生物の相互関係と栄養分の共有をサポートし,プランクトンで見られるゲノム効率化の必要性を否定します.
- 膨張するプラスティスフィアは,オリゴトロフ海洋における新しい機能的単位であり,生地化学的サイクルにおいて重要な役割を果たしています.
- プラスチック汚染の増加は,海洋プラスチックに特化した微生物コミュニティの拡散を促しています.
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