富集培养验证Ca. Methanoperedens nitroreducens介导砷酸盐耦合厌氧甲烷氧化的化学计量偶联

《The ISME Journal》：Arsenate reduction coupled to anaerobic oxidation of methane by members of the Methanoperedenaceae

　　

摘要

厌氧甲烷营养' 候选门Methanoperedenaceae'在缓解淡水沉积物甲烷排放方面发挥着关键作用。该科成员代谢功能多样，其物种可将甲烷厌氧氧化（AOM）与硝酸盐、金属氧化物和/或腐殖质的还原相偶联。宏基因组分析揭示了尚未表征的其他代谢多样性，包括将AOM与砷酸盐还原（As-AOM）相偶联的潜力。虽然As-AOM已被证实是淡水环境中重要的甲烷汇，并对砷的活化迁移有贡献，但其潜在的微生物学机制仍有待实验证明。本研究利用未培养的种' Ca. Methanoperedens nitroreducens'的富集培养物，证明了异化砷酸盐还原与甲烷氧化之间的化学计量偶联。宏组学分析表明，砷酸盐氧化还原酶仅由' Ca. M. nitroreducens'编码，并且在As-AOM条件下表达上调，证实了该物种是直接负责As-AOM的微生物。这些发现扩展了我们对' Ca. Methanoperedenaceae'生理特性的理解，揭示了淡水系统中砷活化迁移的微生物机制，对气候和公共卫生具有重要启示意义。