微生物通过一系列氧化还原反应驱动生物地球化学循环，有的微生物可以耦合不同元素的生物地球化学循环，例如碳、氮、磷、硫等，在陆地生态系统的碳氮耦合过程中，氮的输入在促进植物初级生产力和土壤碳固存的同时也增加了氮以气态和液态形式的损失，同时降低了微生物的活性。而二氧化碳富集、增温和群落演替在增加植物生长和生态系统碳固存的同时，能够通过增加生物固氮和矿化、减少氮淋溶等提高氮可利用性。碳氮循环过程能够不断地调整对环境变化的响应来实现双方的耦合，使碳氮循环逐渐达到一种新的平衡。碳氮耦合在全球变化下的这种转变对模型预测生态系统碳固存来说有非常重要的启示作用。
近年来，不依赖于培养的宏基因组测序技术的进展为将生物地球化学功能与其相关微生物驱动因素联系起来提供了一种强有力的新方法，为探索生物地球化学过程与其特定微生物类群的耦合提供了机会。
凌恩生物特推出元素循环耦合分析，利用宏基因组测序技术，将生物地球化学功能与驱动该功能的特定微生物类群联系起来，深入解析元素循环耦合的微生物学基础。
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凌恩生物全新升级的宏基因组分析中，除却元素循环功能基因丰度分析、组间比较分析、差异基因及循环路径分析以及功能基因宿主分析以外，新增元素循环耦合分析，结果将分别展示元素循环每一个子路径的功能基因组成和丰度，对不同元素循环功能基因进行了关联分析，鉴定不同元素功能基因之间发生的耦合关系，同时可以绘制关联图进行展示。1、两大研究方法：
01、基于宏基因组组装的结果；
02、基于宏基因组MAG的结果
2、个性化分析查找碳、氮、磷、硫等耦合MAGs，分析携带生物地球化学循环基因的MAG的丰度和代谢特征4、生信团队经验丰富，个性化定制高分文献同款分析作图
文献标题：红树林沉积物微生物群落中甲烷、氮和硫的垂直分层循环及其耦合机制DOI: 10.1186/s40168-023-01501-5红树林生态系统作为生物地球化学循环的热点，但其微生物驱动的生物地球化学循环在红树林湿地沉积深度的多样性、功能和耦合机制尚不明确。通过宏基因组测序方法，本研究旨在了解微生物驱动的CH4、N和S循环的垂直分布及其在红树林生态系统中的潜在耦合机制。研究发现，沉积物深度的pH和酸性挥发性硫化物(AVS)对参与CH4、N和S循环的代谢途径具有主要影响。AVS是影响红树林沉积物S氧化和反硝化的关键电子供体。网络和宏基因组分析表明，硫酸盐还原菌(SRB)可能与厌氧CH4甲烷氧化菌(ANMEs)存在直接电子转移或零价硫氧化的互生关系，这可能推动中深层沉积物中产甲烷菌和SRB的共存。这些发现对于深入理解红树林生态系统中微生物驱动的生物地球化学循环和相互作用机制具有重要意义。图 CH4/N/S循环相关关键基因的相对丰度的热图图 9个含有S氧化和反硝化关键基因的S驱动反硝化菌MAG的代谢特征凌恩生物宏基因组测序活动
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Vertically stratified methane, nitrogen and sulphur cycling and coupling mechanisms in mangrove sediment microbiomes. Microbiome, 2023.![]()
