二つのChloroflexiクラスが独立して大気中の水素と一酸化炭素に持続する能力を進化させた

Thermomicrobium roseumは、栄養飢餓への協調応答中にヒドロゲナーゼと一酸化炭素脱水素酵素の発現をアップレギュレート

我々は、栄養豊富な（指数成長）と栄養制限された下で三重t.roseum培養のトランスクリプトームを比較した（静止した段階）条件。 合計で４ ０ １個の遺伝子が有意に上方制御され、５ ３ ９個の遺伝子が、栄養制限に応答して少なくとも２倍（ｐ＜４ ２ ７ ６＞１ ０−６）で有意に下方制御された（図１ ０Ａ）。 1a;テーブルS1)。 エネルギーの獲得と利用に関して三つの主要な傾向が観察された。 まず、エネルギー的に高価なプロセスに関連付けられている遺伝子は、リボソームタンパク質、シトクロムcとメナキノン生合成酵素、およびメガプラスミドエンコード走化性と鞭毛装置をコードするものを含む、ダウンレギュレートされた（表S1）。 第二に、アセトインデヒドロゲナーゼ複合体と電子移動フラボタンパク質複合体（ETF）を含む内部炭素貯蔵の動員の証拠があった。 第三に、発現プロファイルは、呼吸鎖の広範な改造があることを示している。 従属栄養成長に関与する二つの一次呼吸デヒドロゲナーゼ（I型およびII型NADHデヒドロゲナーゼ）がダウンレギュレートされたのに対し、lithotrophicエネルギー生成に関与する複合体とコハク酸デヒドロゲナーゼがアップレギュレートされた（図。 1a;テーブルS1)。 両方の条件では、好気性呼吸を仲介する末端オキシダーゼが高度に発現され、他の電子受容体の使用の証拠はなかった;シトクロムaa3オキシダーゼは、両相で発現され、代替シトクロムbo3オキシダーゼは、静止相中にアップレギュレートされた。 対照的に、F1Fo-Atpアーゼ（ATPシンターゼ）は、栄養制限（表S1）の間に呼吸電子ドナーの可用性の予想される減少と一致する知見をダウンレギュレートされました。

Thermomicrobium roseumの栄養豊富な（指数相）および栄養制限された（静止相）培養の差動遺伝子発現。 栄養制限後の遺伝子の相対的な発現変化を示す火山プロット。 この倍変化は、３つの固定相培養物の正規化された転写物存在量の比を３つの指数相培養物（生物学的複製物）で割ったものである。 各遺伝子は灰色の点で表され、呼吸遺伝子は凡例に従って強調表示されます。 b、cは、グループ1h-ヒドロゲナーゼ（hhyLS;b）とi型一酸化炭素デヒドロゲナーゼ（coxLSM;c）の構造サブユニットをコードする推定オペロンの正規化された存在量のヒートマップ。 キロベース百万当たりの読み取りカウント（RPKM）は、三つの指数関数的に成長し、三つの静止相生物学的複製のために示されています。 HP=仮説的なタンパク質。 d有機および無機化合物の好気性呼吸を仲介する呼吸複合体の差動調節。 複合体は、栄養素が豊富な培養物と比較して、栄養素が限られている場合に有意にアップレギュレート（緑色）、ダウンレギュレート（オレンジ）、または未変化（灰色）であるかどうかに応じて、差動的に陰影付けされる。 遺伝子名、遺伝子座番号、およびトランスクリプトームの存在量の平均倍の変化は、各複合体について示されています。 Shown are the structural subunits of type I NADH dehydrogenase (nuoA-E,H-N), type II NADH dehydrogenase (ndh), succinate dehydrogenase (sdhA-D), group 1h -hydrogenase (hhyLS), type I carbon monoxide dehydrogenase (coxLMS), heterodisulfide reductase (hdrABC), electron transfer flavoprotein (etfAB), sulfur-carrier protein (tusA), cytochrome aa3 oxidase (coxABC), cytochrome bo3 oxidase (cyoAB), and ATP synthase (atpA-H). Note that the physiological role of the highly upregulated hdrABC, etfAB, and tusA genes is yet to be experimentally validated in T. ロゼウム

Thermomicrobium roseumは、栄養制限条件下でH2およびCO代謝に関連する遺伝子をupregulates。 大気中のH2酸化を媒介することが知られている酸素耐性酵素のクラスであるグループ1h-ヒドロゲナーゼ（hhyLS;trd_1878–1877）の構造サブユニットをコードする遺伝子は、平均12.6倍にアップレギュレートされた（図。 1b）。 また、保存された仮説的タンパク質Ｈ Ｈ ＡＡＢＣも上方制御された（ｔｒｄ＿１ ８ ７ ６−１ ８ ７ ４；５）。(Trd_1873–1863;3.1-fold)(図S2;表S1)、構造サブユニットと同じ推定オペロン上にコードされる、ならびに成熟因子の別々の推定オペロン(trd_1873-1863;3.1-fold)(図S2;表S1)。 Ｉ型一酸化炭素脱水素酵素をコードする構造（ｔｒｄ＿１ ２ ０ ６−１ ２ ０ ８）および成熟（ｔｒｄ＿１ ２ ０ ９−１ ２ １ ５）サブユニットは、２倍の平均によってアップレギュレートされた（図１ ０Ａ）。 1c&S2)栄養制限に応答して。 この生物の成長中のCO利用の以前の報告と一致して、一酸化炭素脱水素酵素遺伝子は非常に指数関数的および静止相培養の両方で発現していた。 （図1）。 1c;テーブルS1)。 これは、T.roseumが成長（mixotrophy）と持続性の間に利用可能な有機炭素を補うためにCOを使用することを示唆している。 これらの知見は、ヒドロゲナーゼおよび一酸化炭素脱水素酵素の発現が有機炭素制限によって誘導されるという他の門、特にアクチノバクテリアおよびプロテオバクテリアで行われた観察と広く類似している。

全体として、遺伝子発現における最大の差は、硫黄化合物の酸化に関与すると推定される19遺伝子クラスター（trd_0160-0142）に関与していた。 クラスターは、推定可溶性ヘテロジスルフィドレダクターゼ（hdrABC）、電子移動フラボタンパク質複合体（etfAB）、三つの硫黄キャリアタンパク質（tusA、dsre1、dsre2）、三つのリポエート結合タンパク質（lbpA）、および永続性の間に45倍の平均によってアップレギュレートされている様々な仮説的なタンパク質をコードする遺伝子が含まれています。 これらの成分のほとんどは、最近、Hyphomicrobium denitrificans中の多様な有機および無機硫黄化合物の酸化を仲介することが示された系において同族体を有する。 このクラスターの一つの役割は、内因性または外因性のチオール含有化合物の活性化および酸化を媒介することであり得る。 これを達成するために、我々はHdr複合体がチオール化合物と硫黄キャリアタンパク質（例えば、TusA）との間のジスルフィド結合形成を触媒することを予測し、Hdr複合体は、おそらくETF複合体を介して、呼吸鎖に解放された電子を転送する。 この概念を支持して，ジスルフィドへのチオール酸化は，末端電子受容体として酸素を用いてエクセルゴニックである。 Hdr複合体はメタン生成古細菌におけるヘテロジスルフィド還元における役割について最も特徴づけられるが、硫黄酸化および硫酸還元細菌においても研究されており、生理学的に可逆的であると予測されている。 一貫して、T.roseumのHdr複合体は、硫黄酸化Sulfobacillus、Hyphomicrobium、およびAcidithiobacillus株のHdr複合体と最も密接に関連しています。 地熱温泉で利用可能な還元硫黄化合物を利用することができれば、T.roseumは生存上の利点から利益を得るだろうと考えられている。 しかし、このシステムの活性、基質、および生理学的役割を検証するためには、さらなる研究が必要である。

まとめると、これらの知見は、T.roseumが以前考えられていたよりも代謝的に柔軟であることを示しています。 図1.1.1. 図１Ｄは、栄養素が豊富な状態から栄養素が制限された状態への移行の間に起こる呼吸鎖の予測された改造を示す。 無機化合物の利用に関与する酵素のアップレギュレーションは、NADH酸化に関与する遺伝子クラスターのダウンレギュレーションと併せて、Tことを示唆し roseumは環境内の栄養変動そして剥奪にもかかわらず好気性の呼吸を維持するためにメカニズムを展開した。

T.roseumは、持続中に大気下レベルを含む広範囲の濃度でh2とCOを好気的に酸化します

グループ1h-ヒドロゲナーゼおよびi型一酸化炭素デヒドロゲナーゼをコードする遺伝子の高発現レベルは、T.roseumが大気中のH2とCOを酸化することによって持続性をサポートする可能性があることを示唆しました。 これをテストするために、我々はTの栄養制限培養をインキュベートしました。 周囲の空気のヘッドスペースのroseumはh2またはCOの~14ppmvと補われ、ガスクロマトグラフィーを使用して消費を監視した。 我々の仮説と一致して、培養物は好気的に一次速度論的プロセスで両方のガスを酸化し、71時間以内に、これらのガスの混合比（103ppbv H2、22ppbv CO）は大気レベル 2a、b）。 これは、好気性H2呼吸とChloroflexi門内の大気H2酸化の両方の最初の観察を構成しています。

栄養制限中のThermomicrobium roseum培養物のヒドロゲナーゼおよび一酸化炭素脱水素酵素活性。 a、b T.roseum培養による水素分子（H2;a）および一酸化炭素（CO;b）の大気下レベルへの酸化。 エラーバーは、3つの生物学的複製の標準偏差を示し、熱で殺された細胞を陰性対照として監視した（灰色の破線）。 H2とCOの混合比は対数スケールで表示され、点線はH2（0.53ppmv）とCO（0.10ppmv）の平均大気混合比を示しています。 t.roseum全細胞によるH2（c）およびCO（d）酸化のC、dの明白な速度論変数。 Ｍｉｃｈａｅｌｉｓ–Ｍｅｎｔｅｎ非線形回帰モデルに基づいて，最良適合曲線と速度論的パラメータを計算した。 Ｌｉｎｅｗｅａｖｅｒ−Ｂｕｒｋ、Ｈａｎｅｓ−Ｗｏｏｌｆ、およびＥａｄｉｅ−Ｈｏｆｓｔｅｅプロットに基づいて計算された値を表Ｓ２に示す。 t.roseum全細胞溶解物中のヒドロゲナーゼおよび一酸化炭素脱水素酵素活性のE Zymographic観察。 最初の二つのレーンは、クーマシーブルーで染色されたタンパク質ラダーと全体のタンパク質を示しています。 第三および第四レーンは、それぞれH2リッチおよびCOリッチ雰囲気中で人工電子受容体ニトロブルーテトラゾリウムで染色されたヒドロゲナーゼおよび一酸化炭素デヒドロゲナーゼ活性を示す。 F T.roseum全細胞におけるヒドロゲナーゼ活性のアンペロメトリック測定。 H2酸化の速度は、呼吸アンカプラとイオノホアカルボニルシアニドm-クロロフェニルヒドラジン（CCCP）、ニゲリシン、およびバリノマイシンで処理する前と後

全細胞速度論的測定により，Ｔが明らかになった。 roseumはヒドロゲナーゼおよび一酸化炭素の脱水素酵素の活動によって効率的に集中の広い範囲を渡るH2そしてCOを酸化します。 培養では、酵素は、これらの基質に対して中程度の見掛け速度（タンパク質ｍｉｎ−１の３ ７ ６ｎｍｏｌ Ｈ２および１ ４ ９ｎｍｏｌ ＣＯ ｇ−１のＶｍａｘ ａｐｐ）および中程度の見掛け親和性（Ｋｍ ａｐｐの５ ６ ９ｎｍｏｌ Ｈ２お 図２ｃ、ｄ；表Ｓ２）。 一酸化炭素脱水素酵素に関して、これらの観察は、生物が成長のために高い濃度でＣＯを利用し、持続のために大気濃度を利用できることと一致する。 グループ1h-ヒドロゲナーゼの見かけの速度論的パラメータは、最近verrucomicrobial methanotroph Methylacidiphilum fumariolicum（Km=600nM）以前に記載された大気H2スカベンジャー（Km<50nM）の高親和性、低活性ヒドロゲ 全体として、これらの知見は、T.roseumが地熱活動を通じて利用可能な場合、上昇したH2およびCO濃度を利用し、そうでなければこれらのガスの大気濃度に

観察された全細胞活性と一致して、細胞溶解物は、ヒドロゲナーゼおよび一酸化炭素脱水素酵素活性に対して強く染色された天然のポリアクリルアミドゲル上で実行される（図。 2e）。 主要バンドの分子量はそれぞれ一酸化炭素脱水素酵素二量体の予想分子量であり，ヒドロゲナーゼ二量体の予想分子量よりわずかに低かった。 これはタイプIの一酸化炭素の脱水素酵素およびグループ1h水素酵素がhomodimersを形作ることを示した他の有機体の生化学的な調査と互換性があります。 次に、好気性条件下でH2電極を用いてH2酸化を測定することにより、ヒドロゲナーゼが呼吸鎖に結合されたことを確認した。 未処理の細胞は急速にH2を酸化した。 この活性は、呼吸アンカプラCCCPの添加時に2.5倍減少し、イオノフォアバリノマイシンの添加時に停止したが、h2酸化速度の有意な変化はプロトノフォアニゲリシンで観察されなかった（図。 2階）。 これらの結果の組み合わせは，水素の酸化が呼吸鎖に密に結合しており，この相互作用は膜の電気勾配（Δ Θ）に関連しているが，ｐｈ勾配（Δ Ｐ Ｈ）には関連していないことを示唆している。

トランスクリプトーム分析および活性研究からの知見は、T.roseumが大気中のH2およびCOの酸化によって持続することを示唆している。 我々は、グループ1h-ヒドロゲナーゼとタイプI一酸化炭素脱水素酵素は、直接好気性呼吸をサポートするために、大気中のH2とCOから誘導された電子を使 1d）。 これらの電子は電子キャリアを介してメナキノンプールに中継され、続いて末端オキシダーゼに伝達される可能性がある。 しかし、これらのタンパク質が機能的および物理的に呼吸鎖とどのように相互作用するかを確認するためには、それらの局在化およびそれらが相互作用する電子キャリアを含むさらなる研究が必要である。 クロロフレキシの遺伝的難治性と特定のヒドロゲナーゼまたは一酸化炭素脱水素酵素阻害剤の欠如のために、我々はまた、この生物の長期生存のためのH2 しかし、以前の研究では、グループ1h-ヒドロゲナーゼの遺伝的欠失がM.smegmatis細胞とStreptomyces avermitilis exosporesの寿命を減少させることが示されている。

大気ガスの清掃は、好気性従属栄養クロロフレキシ

内の一般的な持続戦略である可能性があり、T. roseumは持続の間に大気微量ガスを酸化し、我々はその後、これがChloroflexiによって採用された一般的な戦略であるかどうかを調べた。 まず，Ｔｈｅｒｍｏｇｅｍｍａｔｉｓｐｏｒａｓｐの呼吸能力を解析した。 T81、従属栄養セルロース分解と胞子性好熱性、我々は以前Tikitere、ニュージーランドからの地熱土壌から単離されました。 生物のゲノム（アセンブリID：GCA_003268475.1）の分析は、それがTに似たコア呼吸鎖成分をコードすることを示した。 主要なデヒドロゲナーゼ（nuo、ndh、sdh）、末端オキシダーゼ（cox、cyo）、およびATP合成酵素（atp）を含むroseum。 このゲノムはまた、1h-ヒドロゲナーゼ群の構造サブユニット、このヒドロゲナーゼの成熟因子、およびI型一酸化炭素脱水素酵素の構造サブユニットの推定オペロンをコードしている(図S3)。 しかし、推定されるヘテロジスルフィドレダクターゼとT.roseumによってコードされるETF複合体の同族体はThermogemmatispora spには存在しない。 T81ゲノム

Thermogemmatispora spの胞子培養が確認されました。 T81は積極的にH2とCOを消費します。 この生物は、頭部空間内の利用可能なＨ２およびＣＯを、約３ ２ ０時間にわたって大気以下のレベル（１ ２ ０ｐｐｂｖ Ｈ２、７ ０ｐｐｂｖ ＣＯ）までゆっくりと酸化した（図１Ｂ）。 3a、b）。 この株は以前に一酸化炭素を酸化することが示されていたが、これは大気中の濃度以下および持続中にそうすることができる最初の観察である。 これらの結果は，それらの明確な進化史と生態学的ニッチにもかかわらず，Ｔｈｅｒｍｏｇｅｍｍａｔｉｓｐｏｒａｓｐ． T81とT.roseumは、栄養制限を生き残るために同様の代謝戦略を進化させました。

Thermogemmatispora sp.のヒドロゲナーゼおよび一酸化炭素脱水素酵素活性 胞子形成中のt81。 Thermogemmatispora sp.による水素分子（H2;a）および一酸化炭素（CO;b）の大気下レベルへの酸化。 T81型。 エラーバーは、3つの生物学的複製の標準偏差を示し、熱で殺された細胞を陰性対照として監視した（灰色の破線）。 H2とCOの混合比は対数スケールで表示され、点線はH2（0.53ppmv）とCO（0.53ppmv）の平均大気混合比を示しています。10ppmv)

公的に利用可能な参照ゲノム内のヒドロゲナーゼと一酸化炭素デヒドロゲナーゼの分布の分析は、微量ガス掃気のための遺伝的能力が好気性Chloroflexiの間で共通の形質であることを示した。 具体的には、グループ1h-ヒドロゲナーゼとタイプI一酸化炭素デヒドロゲナーゼは、Thermomicrobiales（クラスChloroflexia）内の4つの参照ゲノムのうち3つ、およびKtedonobacteria（クラスKtedonobacteria）内の5つの参照ゲノムのうち4つにコードされていました（図1）。 4a、b）。 後者には従属栄養性土壌細菌Ｋｔｅｄｏｎｏｂａｃｔｅｒｒａｃｅｍｉｆｅｒのゲノムと亜硝酸塩酸化バイオリアクター分離株Ｎｉｔｒｏｌａｎｃｅａｈｏｌｌａｎｄｉｃａが含まれる。 さらに、光合成順序Chloroflexales内の七つの株は、グループ1fおよび/またはグループ2a-ヒドロゲナーゼをコードしました（図S4）。 これらのヒドロゲナーゼクラスは、それぞれAcidobacterium ailaauiとM.smegmatisのサブ大気中の濃度を含む細菌の範囲で好気性H2酸化を仲介することが示されています。 さらに、メタトランスクリプトーム研究は、Roseiflexus種のグループ1f-ヒドロゲナーゼの同族体が非常に夜に地熱微生物マットで発現していることを明らかにした。 したがって、好気性H2呼吸およびおそらく大気中のH2酸化の形質は、この門の光合成株に及ぶ可能性が高い。 豊富な候補クラスEllin6529を含むメタゲノーム組み立てゲノムの範囲は、また、好気性H2およびCO酸化のための遺伝子をコードした（図S4&S5）。 以前の報告と一致して、Dehalococcoidiaはdehalorespirationを促進することが知られているグループ1a-ヒドロゲナーゼをコードします。

グループ1h-ヒドロゲナーゼおよびタイプIの一酸化炭素の脱水素酵素の進化の歴史。 Chloroflexi門におけるグループ1h-ヒドロゲナーゼ（hhyL;a）とタイプI一酸化炭素デヒドロゲナーゼ（coxL;b）の触媒（大きな）サブユニットの分布と進化の歴史を示す系統樹。 Ｃｈｌｏｒｏｆｌｅｘｉ配列（クラスによって標識された）は、参照配列（ｐｈｙｌｕｍによって標識された）に対して太字で示されている。 木は最尤法（部分的な削除で処理されたギャップ）を介してアミノ酸配列を使用して構築され、100の複製でブートストラップされました。 木は、それぞれグループ1g-ヒドロゲナーゼ配列（WP_011761956.1、WP_048100713.1）とタイプII一酸化炭素脱水素酵素配列（WP_011388721.1、WP_012893108.1）で根ざしていた。 クロロフレキシ門におけるゲノムおよびメタゲノーム組み立てゲノム（MAGs）内の他の呼吸取り込みヒドロゲナーゼの分布を図S4に示す。 クロロフレキシ門のメタゲノーム組み立てゲノム（MAGs）内のi型一酸化炭素デヒドロゲナーゼの分布を図S5に示します

我々の分析は、大気中のH2とCO酸化のための容量がChloroflexi内で二つ以上の機会に進化している可能性があることを示唆しています。 系統樹は、クロロフレキシアとクテドノバクテリアからのグループ1h-ヒドロゲナーゼが発散し、二つの異なる、堅牢に支持された枝に分類されることを示 4a）。 したがって、ChloroflexiaとKtedonobacteriaが独立して、例えば、共通の祖先から垂直に継承するのではなく、他のTerrabacteriaからの水平遺伝子移入イベントの結果として、これらの酵素を獲得した可能性が高い。 系統発生解析はまた、この門ではI型一酸化炭素脱水素酵素も2回または3回獲得されている可能性があることを示唆している（図1）。 4b）。 彼らの可能性のある独立した取得に沿って、t.roseum（図S2）とThermogemmatispora spのヒドロゲナーゼと一酸化炭素脱水素酵素をコードする推定オペロン。 T81(図S3)ははっきりと組織されています。 例えば、一酸化炭素脱水素酵素の構造因子および副因子は、Thermogemmatispora spの単一の推定オペロンにコードされている。 T.roseumでは構造オペロン（coxGSLM）と副オペロン（coxGとcoxEを含む）に分離されているが、t.roseumでは構造オペロン（coxGSLM）と副オペロン（coxGとcoxEを含む）に分離されている。 これらの知見は、hhyLおよびcoxL遺伝子の水平播種の以前の推論と一致し、持続性をサポートする代謝酵素の獲得のための強力な選択的圧力があることを しかし、彼らの観察のための他の説明を排除することはできず、ヒドロゲナーゼと一酸化炭素デヒドロゲナーゼの複雑な進化史を解明するためには、さらなる分析が必要である。

Chloroflexi門の好気性従属栄養細菌における代謝の柔軟性と微量ガス酸化の生態学的および生物地球化学的意義は、以前に考えられていたよりも代謝的に多 トランスクリプトーム解析は明らかにT.roseumは外因性無機化合物と可能性が高い内因性炭素埋蔵量の組み合わせに永続性を可能にする、栄養制限に応 これを支持して、ガスクロマトグラフィーの測定は細菌が好気性の呼吸プロセスによって持続の間にsub-atmosphic集中に効率的にH2およびCOを酸化するこ Ｋｔｅｄｏｎｏｂａｃｔｅｒｉａｌ分離体Ｔｈｅｒｍｏｇｅｍｍａｔｉｓｐｏｒａｓｐについても同様の所見を示した。 T81は、微量ガス掃気が好気性Chloroflexiによって採用された一般的な持続戦略である可能性があることを示唆している。 一次配列の系統発生とオペロン構造の分析は、これらの生物内のグループ1h-ヒドロゲナーゼと一酸化炭素デヒドロゲナーゼが異なるクレードに分類され、比較的発散していることを示している。 したがって、これらの生物は、別々のイベントを介して大気中のH2とCOを酸化する能力を水平に獲得した可能性がありますが、他の説明は可能です。 持続戦略の明らかな収束は、明確な進化の歴史、持続形態（すなわち、T81の胞子形成）、およびこれらの細菌の生態学的ニッチを与えられた顕著である。 したがって、資源一般主義は、有機炭素や他の栄養素が定期的に不足している環境でのクロロフレキシの生存のための共通の生態学的戦略である可

より広義には、大気中の一酸化炭素が持続性のためのエネルギー源として働くという仮説に対する純粋な培養支持を提供する。 一酸化炭素脱水素酵素の発現と活性が持続性に関連していることを示唆し，大気中のＣＯがこの状態で好気性呼吸鎖の電子供与体として役立つことを示した。 実際、大気中のH2と同様に、大気中のCOは、その遍在性、拡散性、およびエネルギー密度を考えると、微生物の生存のための信頼できるエネルギー源である これらの知見をより広い文献と統合すると、大気中のCO酸化は好気性従属栄養細菌の長期生存を支持する一般的な戦略である可能性が高い。 実際に、様々な従属栄養細菌は、以前にProteobacteria、Actinobacteria、およびThermogemmatispora株を含む、大気中のCOを酸化することができると推定されている。 さらに、他のデータセットは、一酸化炭素脱水素酵素の発現が他の好気性生物における栄養制限の間に活性化されることを示している。 しかし、大気中のH2とは対照的に、大気中のCO酸化が持続中の細菌の生存を高めることができることは、遺伝的および生化学的研究を通じて検証 以前の活性ベースの測定に沿って、トランスクリプトーム分析は、T.roseumが成長中に高レベルで一酸化炭素脱水素酵素を発現することを示しています。 Oligotropha carboxidovoransのようなcarboxydotrophsとは異なり、T. carboxydovoreとしてroseumはchemolithoautotrophically育つことができないし、従属栄養性の成長の間に付加的なエネルギー源としてCOを使用するようである。 全細胞におけるt.roseum一酸化炭素脱水素酵素の広い速度論的範囲は、おそらく両方の遍在的に利用可能な大気COに持続し、COが地熱活動を介して高濃度（最大6000ppmv）で利用可能である微小環境でmixotrophically成長するために、この単離を可能にする。

最後に、この研究では、アクチノバクテリアとアシドバクテリアに続いて、大気中のH2を清掃することが実験的に示されている第三の門としてChloroflexiを確 ここで行われた知見は、以前にactinobacterium Mycobacterium smegmatisとacidobacterium Pyrimonas methylaliphatogenesのために報告されたものと同様であり、どちらも従属栄養呼吸から大気中のH2酸化にシフトし、グループ1h-ヒドロゲナーゼを発現することを含むエネルギー制限に応答している。 少なくとも四つの他の培養門を与えられる（図。 4a)と二つの候補門はまた、グループ1h-ヒドロゲナーゼをコードし、大気H2は好気性従属栄養細菌のための一般的なエネルギー源として機能する可能性が この観察はまた、好気性土壌細菌が世界の水素サイクルの主要なシンクであることが知られているので、潜在的に生物地球化学的に重要である。 しかし、これらの原則が中温性土壌環境に生息するまだ謎のChloroflexi種に及ぶかどうかをテストするためには、さらなる作業が必要です。