Геном-ориентированные метагеномные данные о роли Chloroflexi в анаммокс-реакторах, активном иле и метаногенных реакторах

Введение: Тип Chloroflexi очень широко представлен в различных биореакторах для очистки сточных вод. Предполагают, что эти бактерии играют важную роль в таких экосистемах, в частности в деградации углеродсодержащих соединений и в формировании флокул или гранул. Однако их функция по-прежнему изучена недостаточно, поскольку большинство видов не выделено в аксенических культурах. В настоящей работе методом метагеномики исследовали разнообразие Chloroflexi и их метаболический потенциал в трёх биореакторах с разными условиями среды: полномасштабном метаногенном реакторе, полномасштабном реакторе с активным илом и лабораторном анаммокс-реакторе.

Результаты: С помощью подхода дифференциального биннинга по покрытию были собраны геномы 17 новых видов Chloroflexi, два из которых предложено отнести к новым родам Candidatus. Кроме того, получен первый представительский геном, принадлежащий роду «Ca. Villigracilis». Хотя анализировались образцы из биореакторов, работавших в разных условиях среды, собранные геномы обладали рядом общих метаболических признаков: анаэробным метаболизмом, ферментативными путями и несколькими генами, кодирующими гидролитические ферменты. Интересно, что анализ геномов из анаммокс-реактора указывал на предполагаемую роль Chloroflexi в превращении азота. Также были выявлены гены, связанные с адгезивностью и продукцией экзополисахаридов. В дополнение к данным секвенирования методом флуоресцентной гибридизации in situ была обнаружена нитчатая морфология.

Выводы: Полученные результаты свидетельствуют, что Chloroflexi участвуют в разложении органического вещества, удалении азота и агрегации биоплёнки, причём их роль зависит от условий среды.