Functional insights of novel Bathyarchaeia reveal metabolic versatility in their role in peatlands of the Peruvian Amazon

Abstract

La descomposición del carbono orgánico del suelo en turberas tropicales está influenciada por la composición funcional de la comunidad microbiana. En este estudio, basándonos en nuestro trabajo previo, recuperamos un total de 28 genomas ensamblados a partir de metagenomas (MAGs) clasificados como Bathyarchaeia de las turberas tropicales de la Cuenca de Antepaís Pastaza-Marañón (PMFB) en la Amazonía. Mediante análisis filogenómicos, identificamos nueve clados a nivel de género con representantes de la PMFB, cuatro de los cuales forman una supuesta nueva familia (“ Candidatus Paludivitaceae”) endémica de las turberas. Nos centramos en los MAGs de Ca. Paludivitaceae debido a la novedad de este grupo y al conocimiento limitado de su función en las turberas tropicales. El análisis funcional de estos MAGs revela que esta supuesta familia comprende anaerobios facultativos, con potencial genético para la oxidación de oxígeno, sulfuro o nitrógeno. Esta versatilidad metabólica puede acoplarse a la fermentación de acetoína, propanol o prolina. Los demás clados fuera de Ca. Paludivitaceae son presumiblemente capaces de acetogénesis y biosíntesis de aminoácidos de novo , y codifican una gran cantidad de transportadores de Fe³⁺. Fundamentalmente, se predice que las Ca. Paludivitaceae son carboxidotróficas, capaces de utilizar CO₂ para la generación de energía o la producción de biomasa. Mediante este metabolismo, podrían desintoxicar el medio ambiente del CO₂, un subproducto de la metanogénesis, o producir sustratos metanogénicos como CO₂ y H₂ . En general, nuestros resultados muestran el metabolismo complejo y los diversos linajes de Bathyarchaeia dentro de las turberas tropicales, lo que apunta a la necesidad de evaluar más a fondo su papel en estos ecosistemas.