メタンザーモバクターwolfeii株SIV6のゲノム分析とゲノム中心のメタトランスクリプトミクス。

好熱性バイオガス産生微生物群集では、メタンザーモバクター属が頻繁に豊富であると説明されていました。この研究の目的は、好熱性産業規模のバイオガス発酵槽に由来する古細菌株Methanothermobacter wolfeii SIV6のゲノム配列を確立および分析し、関連する参照ゲノムと比較することでした。円形の染色体のサイズは1,686,891の塩基で、48.89％のGC含有量を備えています。3つの完全に配列決定されたメタンザーモバクター株を考慮した比較分析により、グリコシルトランスフェラーゼとCRISPR/CAS関連遺伝子を含むM. wolfeii SIV6の1494コード配列と16株固有の遺伝子のコアゲノムが明らかになりました。さらに、M。WolfeiiSIV6は、水素栄養メタン生成経路のすべての遺伝子を抱えており、ゲノム中心のメタトランスクリプトミクスは、この株の高い代謝活性を示しています。MCRオペロンのみに属するTPM。このオペロンは、メタン生成中の最終的および速度制限ステップを触媒する酵素メチルコエンザイムMレダクターゼ（EC：2.8.4.1）の異なるサブユニットをコードします。最後に、SIV6ゲノム上の好熱性バイオガス発酵槽からのメタゲノム読み取りのフラグメントリクルートメントは、先住民族の微生物群集内で株が豊富に（1.2％）ことを示しました。古細菌分離株M. wolfeii SIV6の詳細な分析は、好熱性バイオガス発酵槽の微生物群集内でのその役割と機能を示しており、この複雑なプロセスのバイオガス生産プロセスと微生物ベースの管理のより良い理解に向けて、その役割と機能を示しています。

In the thermophilic biogas-producing microbial community, the genus Methanothermobacter was previously described to be frequently abundant. The aim of this study was to establish and analyze the genome sequence of the archaeal strain Methanothermobacter wolfeii SIV6 originating from a thermophilic industrial-scale biogas fermenter and compare it to related reference genomes. The circular chromosome has a size of 1,686,891 bases, featuring a GC content of 48.89%. Comparative analyses considering three completely sequenced Methanothermobacter strains revealed a core genome of 1494 coding sequences and 16 strain specific genes for M. wolfeii SIV6, which include glycosyltransferases and CRISPR/cas associated genes. Moreover, M. wolfeii SIV6 harbors all genes for the hydrogenotrophic methanogenesis pathway and genome-centered metatranscriptomics indicates the high metabolic activity of this strain, with 25.18% of all transcripts per million (TPM) belong to the hydrogenotrophic methanogenesis pathway and 18.02% of these TPM exclusively belonging to the mcr operon. This operon encodes the different subunits of the enzyme methyl-coenzyme M reductase (EC: 2.8.4.1), which catalyzes the final and rate-limiting step during methanogenesis. Finally, fragment recruitment of metagenomic reads from the thermophilic biogas fermenter on the SIV6 genome showed that the strain is abundant (1.2%) within the indigenous microbial community. Detailed analysis of the archaeal isolate M. wolfeii SIV6 indicates its role and function within the microbial community of the thermophilic biogas fermenter, towards a better understanding of the biogas production process and a microbial-based management of this complex process.