elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Taxonomic and functional analyses of intact microbial communities thriving in extreme, astrobiology-relevant, anoxic sites

Bashir, Alexandra Kristin und Wink, Lisa und Duller, Stefanie und Schwendner, Petra und Cockell, Charles und Rettberg, Petra und Mahnert, Alexander und Beblo-Vranesevic, Kristina und Bohmeier, Maria und Rabbow, Elke und Gaboyer, Frederic und Westall, Frances und Walter, Nicolas und Cabezas, Patricia und Garcia-Descalzo, Laura und Gomez, Felipe und Malki, Mustapha und Amils, Ricardo und Ehrenfreund, Pascale und Monaghan, Euan und Vannier, Pauline und Marteinsson, Viggo und Erlacher, Armin und Tanski, George und Strauss, Jens und Bashir, Mina und Riedo, Andreas und Moissl-Eichinger, Christine (2021) Taxonomic and functional analyses of intact microbial communities thriving in extreme, astrobiology-relevant, anoxic sites. Microbiome, 9 (1), Seite 50. BioMed Central. doi: 10.1186/s40168-020-00989-5. ISSN 2049-2618.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
1MB

Offizielle URL: http://dx.doi.org/10.1186/s40168-020-00989-5

Kurzfassung

Background: Extreme terrestrial, analogue environments are widely used models to study the limits of life and to infer habitability of extraterrestrial settings. In contrast to Earth’s ecosystems, potential extraterrestrial biotopes are usually characterized by a lack of oxygen. Methods: In the MASE project (Mars Analogues for Space Exploration), we selected representative anoxic analogue environments (permafrost, salt-mine, acidic lake and river, sulfur springs) for the comprehensive analysis of their microbial communities. We assessed the microbiome profile of intact cells by propidium monoazide-based amplicon and shotgun metagenome sequencing, supplemented with an extensive cultivation effort. Results: The information retrieved from microbiome analyses on the intact microbial community thriving in the MASE sites, together with the isolation of 31 model microorganisms and successful binning of 15 high-quality genomes allowed us to observe principle pathways, which pinpoint specific microbial functions in the MASE sites compared to moderate environments. The microorganisms were characterized by an impressive machinery to withstand physical and chemical pressures. All levels of our analyses revealed the strong and omnipresent dependency of the microbial communities on complex organic matter. Moreover, we identified an extremotolerant cosmopolitan group of 34 poly-extremophiles thriving in all sites. Conclusions: Our results reveal the presence of a core microbiome and microbial taxonomic similarities between saline and acidic anoxic environments. Our work further emphasizes the importance of the environmental, terrestrial parameters for the functionality of a microbial community, but also reveals a high proportion of living microorganisms in extreme environments with a high adaptation potential within habitability borders.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/141134/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:This work was supported by European Community’s Seventh Framework Program (FP7/2007-2013) [grant agreement n° 607297].
Titel:Taxonomic and functional analyses of intact microbial communities thriving in extreme, astrobiology-relevant, anoxic sites
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Bashir, Alexandra KristinDiagnostic and Research Institute of Hygiene, Microbiology and Environmental Medicine, Medical University of Graz, Graz, Austria and Department of Microbiology and Archaea Center, University of Regensburg, Regensburg, Germany.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wink, LisaDiagnostic and Research Institute of Hygiene, Microbiology and Environmental Medicine, Medical University of Graz, Graz, Austria.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Duller, StefanieDiagnostic and Research Institute of Hygiene, Microbiology and Environmental Medicine, Medical University of Graz, Graz, Austria.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schwendner, PetraUK Center for Astrobiology, School of Physics and Astronomy, University of Edinburgh, Edinburgh, UK.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Cockell, CharlesUK Center for Astrobiology, School of Physics and Astronomy, University of Edinburgh, Edinburgh, UK.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rettberg, PetraRadiation Biology Department, Institute of Aerospace Medicine, German Aerospace Center (DLR), Cologne, Germany; petra.rettberg (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4439-2395NICHT SPEZIFIZIERT
Mahnert, AlexanderDiagnostic and Research Institute of Hygiene, Microbiology and Environmental Medicine, Medical University of Graz, Graz, Austria.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Beblo-Vranesevic, KristinaRadiation Biology Department, Institute of Aerospace Medicine, German Aerospace Center (DLR), Cologne, Germany; kristina.beblo (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4834-7121NICHT SPEZIFIZIERT
Bohmeier, MariaInstitute of Aerospace Medicine, German Aerospace Center (DLR), Cologne, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rabbow, ElkeRadiation Biology Department, Institute of Aerospace Medicine, German Aerospace Center (DLR), Cologne, Germany; Elke.Rabbow (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9301-2021NICHT SPEZIFIZIERT
Gaboyer, FredericCentre de Biophysique Moléculaire, Centre National de la Recherché Scientifique (CNRS), Orléans, France.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Westall, FrancesCentre de Biophysique Moléculaire, Centre National de la Recherché Scientifique (CNRS), Orléans, France.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Walter, NicolasEuropean Science Foundation (ESF), Strasbourg, France.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Cabezas, PatriciaEuropean Science Foundation (ESF), Strasbourg, France.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Garcia-Descalzo, LauraInstituto Nacional de Técnica Aeroespacial – Centro de Astrobiología (INTA-CAB), Madrid, Spain.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gomez, FelipeInstituto Nacional de Técnica Aeroespacial – Centro de Astrobiología (INTA-CAB), Madrid, Spain.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Malki, MustaphaCentro de Biología Molecular Severo Ochoa, Universidad Autónoma de Madrid (UAM), Madrid, Spain.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Amils, RicardoCentro de Biología Molecular Severo Ochoa, Universidad Autónoma de Madrid (UAM), Madrid, Spain.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ehrenfreund, PascaleLeiden Observatory, Universiteit Leiden, Leiden, The Netherlands.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Monaghan, EuanLeiden Observatory, Universiteit Leiden, Leiden, The Netherlands.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Vannier, PaulineMATIS, Reykjavík, Iceland.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Marteinsson, ViggoMATIS, Reykjavík, Iceland and Faculty of Food Science and Nutrition, University of Iceland, Reykjavik, Iceland.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Erlacher, ArminInstitute of Environmental Biotechnology, Graz University of Technology, Graz, Austria.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tanski, GeorgeAlfred Wegener Institute Helmholtz Centre for Polar and Marine Research, Periglacial Research Unit, Potsdam, Germany.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Strauss, JensAlfred Wegener Institute Helmholtz Centre for Polar and Marine Research, Periglacial Research Unit, Potsdam, Germany.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bashir, MinaDivision of Endocrinology and Metabolism, Department of Internal Medicine, Graz, Austria.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Riedo, AndreasSackler Laboratory for Astrophysics, Leiden Observatory, Leiden University, Leiden, The Netherlands.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Moissl-Eichinger, ChristineDiagnostic and Research Institute of Hygiene, Microbiology and Environmental Medicine, Medical University of Graz, Graz, Austria and BioTechMed, Graz, Austria.https://orcid.org/0000-0001-6755-6263NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:18 Februar 2021
Erschienen in:Microbiome
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:9
DOI:10.1186/s40168-020-00989-5
Seitenbereich:Seite 50
Verlag:BioMed Central
ISSN:2049-2618
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Extreme environments, Microbiomes, Archaea, Bacteria, Propidium monoazide, Astrobiology, Spaceanalogue, Extremophiles, Extraterrestrial life, Metagenomics
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt ISS LIFE 2.0
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Strahlenbiologie
Hinterlegt von: Kopp, Kerstin
Hinterlegt am:12 Mär 2021 10:29
Letzte Änderung:20 Jun 2021 15:54

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.