一个简单却顽强的细菌群落，在百亿亿次超级计算机的冷却水中解毒亚氯酸盐并分解苯

《Environmental Microbiome》：A simple but hardy bacterial community detoxifies chlorite and breaks down benzene in the cooling water of an exascale supercomputer

　　

摘要

背景

微生物生长在工业冷却水系统中是一个潜在的严重问题，因为它可能导致生物膜的形成，从而阻碍水流并降低冷却能力。

结果

我们对阿贡国家实验室奥罗拉超级计算机冷却水中的微生物群落进行了深度宏基因组和宏转录组测序，以了解这些微生物的代谢潜力和活性。我们发现了一个相对简单的群落，主要由 Azospira、Rhizorhabdus 和 Pseudomonas 等细菌主导。平均而言，群落总数中近 50% 由前 8 种最丰富的物种组成，预计它们为好氧、异养和中温性。转录活性表明，节能乙醛酸旁路和β-氧化高度活跃，表明存在能量饥饿和觅食行为。对苯并三唑（一种耐腐蚀添加剂）的外源生物降解在从苯到乙酰辅酶 A 和丙酮酸的完整降解途径的转录中显而易见，这可能进入高度活跃的乙醛酸旁路。细菌对杀菌剂二氧化氯的反应也从亚氯酸歧化酶的丰富转录以及几个丰度较低和较高的 MAGs 中存在的亚氯酸歧化酶中得以证实。自养和光合途径不存在或丰度极低，表明该系统总体上可能依赖于外来有机碳。

结论

随着水冷成为主流，我们的工作为未来高性能计算系统管理提供了指导，也为包含代谢灵活细菌的建成环境中日益重要的微生物生态系统提供了见解。