Mikrobiologisk karaktärisering 2017-2019
Mikrobiologisk karaktärisering
Geokemiska reaktioner som uppstår i faktiska sura sulfatjordar har klargjorts och baserat på 16S rRNA-genstudier börjar den mikrobiella populationsstrukturen att förstås. Att härleda mikrobiella metaboliska egenskaper från 16S rRNA genlikhet är dock mycket tvivelaktigt och den genetiska potentialen i populationer som ansvarar för generering av faktiska sura sulfatjordar är okänd. Dessutom, vilka mikrober som är aktiva och de metaboliska vägarna som används mellan de oxiderade (pH <4, faktisk sur sulfatjord), övergångs- (en brant pH-gradient från sura till nära neutrala) och ooxiderade (pH >7, potentiell sur sulfatjord) zonerna har hittills varit helt oundersökta. Vi har strävat efter att dra nytta av multi-omics metoder och geokemiskt data för att få insikter i det metaboliska landskapet och de molekylära mekanismer som ligger till grund för det mikrobiella livet i denna extrema miljö.
I augusti 2017 provtogs jord från den sura sulfatjorden, övergångszonen och det ursprungliga sulfidsedimentet vid Risöfladans försöksfält. DNA och RNA isolerades från alla tre jordzoner i triplikat som skickades till U.S. Department of Energy Joint Genome Institute (JGI) för metagenomisk (DNA) och metatranskriptomisk (RNA) sekvensering. Förutom de sekvenseringsdata som genereras av JGI utfördes en 16S rRNA gensekvensering från triplikata jordprov per zon. Sekvenseringarna avslutades i november 2018 och publicerades offentligt i början av 2019 på NCBI Sequence Read Archive. En beskrivning av sekvenseringsdata publicerades 2019 i journalen Scientific Data i artikeln Metagenomes and metatranscriptomes from boreal potential and actual acid sulfate soil materials.
För att undersöka datas biogeokemiska relevans kopplades de uppsatta metagenomen till motsvarande metatranskriptom av bioinformatiker vid Linnéuniversitetet. Det sammanställda sekvenserings- och geokemiska data publicerades 2022 i journalen Communications Earth & Environment i artikeln Gallionella and Sulfuricella populations are dominant during the transition of boreal potential to actual acid sulfate soils.
De övergripande slutsatserna från studien var att de tre jordzonerna visade mycket olika mikrobsamhällen och aktiviteter som kunde kopplas till geokemin, och att syratoleranta eller måttligt acidofila järnoxiderande och svavelmetaboliserande bakteriearter dominerade övergångszonen under katalysen av metallsulfidoxidation för att bilda sur sulfatjord.
