undefined

Adaptation to a limiting element involves mitigation of multiple elemental imbalances

Julkaisuvuosi

2023

Tekijät

Jeyasingh, Punidan D.; Sherman, Ryan E.; Prater, Clay; Pulkkinen, Katja; Ketola, Tarmo

Tiivistelmä

About 20 elements underlie biology and thus constrain biomass production. Recent systems-level observations indicate that altered supply of one element impacts the processing of most elements encompassing an organism (i.e. ionome). Little is known about the evolutionary tendencies of ionomes as populations adapt to distinct biogeochemical environments. We evolved the bacterium Serratia marcescens under five conditions (i.e. low carbon, nitrogen, phosphorus, iron or manganese) that limited the yield of the ancestor compared with replete medium, and measured the concentrations and use efficiency of these five, and five other elements. Both physiological responses of the ancestor, as well as evolutionary responses of descendants to experimental environments involved changes in the content and use efficiencies of the limiting element, and several others. Differences in coefficients of variation in elemental contents based on biological functions were evident, with those involved in biochemical building (C, N, P, S) varying least, followed by biochemical balance (Ca, K, Mg, Na), and biochemical catalysis (Fe, Mn). Finally, descendants evolved to mitigate elemental imbalances evident in the ancestor in response to limiting conditions. Understanding the tendencies of such ionomic responses will be useful to better forecast biological responses to geochemical changes.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Jyväskylän yliopisto

Pulkkinen Katja Orcid -palvelun logo

Jeyasingh Puni

Ketola Tarmo Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

20

Numero

198

Artikkelinumero

20220472

Julkaisu­foorumi

61976

Julkaisufoorumitaso

1

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Ei

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Ekologia, evoluutiobiologia

Avainsanat

[object Object],[object Object]

Julkaisumaa

Yhdistynyt kuningaskunta

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1098/rsif.2022.0472

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä