渤海沿海沉积物中浮霉菌门多样性及其病毒相互作用的宏基因组研究

《npj Biofilms and Microbiomes》：Complex interactions between Planctomycetota and their viruses in coastal marine sediments

　　

摘要

浮霉菌门是广泛分布的细菌，在全球元素循环中发挥重要作用，然而，其病毒的多样性和生态功能仍知之甚少。在此，我们从渤海沿海沉积物中获得了 326 个浮霉菌门宏基因组组装基因组（MAGs）和 96 个相关病毒。这些 MAGs 将浮霉菌门的多样性扩展至 17 个纲，包括一个新纲（目前在 GTDB 版本 232 中被指定为 JAKEIC01 纲）以及 13 个之前提出的纲。大多数相关病毒属于有尾病毒目，而 41 个无法归入已知的病毒类群。病毒基因组编码了涉及碳和硫循环的辅助代谢基因。宿主 - 病毒相互作用分析揭示了多样的细菌防御系统，包括限制 - 修饰、中止感染和 CRISPR-Cas。我们确定了三个以前未表征的蛋白家族，它们与已知的噬菌体抗性策略相关，其表达赋予了抗病毒抗性或增强了邻近防御。还检测到病毒的反防御策略，表明宿主 - 病毒相互作用活跃。综上所述，这些发现为海洋沉积物中浮霉菌门 - 病毒相互作用和细菌免疫提供了新的见解。