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The 16S ribosomal RNA gene commonly serves as a molecular marker for investigating microbial community composition and structure. Vast amounts of 16S rRNA amplicon data generated from environmental samples thanks to the recent advances in sequencing technologies allowed microbial ecologists to explore microbial community dynamics over temporal and spatial scales deeper than ever before. However, widely used methods for the analysis of bacterial communities generally ignore subtle nucleotide variations among high-throughput sequencing reads and often fail to resolve ecologically meaningful differences between closely related organisms in complex microbial datasets. Lack of proper partitioning of the sequencing data into relevant units often masks important ecological patterns. Our research topic contains articles that use oligotyping to demonstrate the importantance of high-resolution analyses of marker gene data, and providides further evidence why microbial ecologists should open the "black box" of OTUs identified through arbitrary sequence similarity thresholds.

high-resolution --- oligotyping --- Minimum Entropy Decomposition --- microbiome --- 16S rRNA gene

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In 2030, the world’s population should reach 8.3 billion people and 60% of them should live in urban areas. It is thus necessary to develop intensive yet sustainable urban production systems in order to increase cities’ resilience. Aquaponics is defined as a combination of hydroponic and aquaculture techniques and seems to be a promising technology to meet this resilience. It functions with plants, fish and microorganisms which play a key role in nitrification and mineralisation of fish wastes into nutrients absorbable by plants. Herein we aim at characterising the bacteria present in diversified systems to better understand the composition and role of their communities in aquaponics. To this end, nine diversified aquaponic systems were sampled. The DNA from each bacteria community was extracted and sequenced with Illumina MiSeq technology by targeting the V1-V3 16S rDNA region. The sequences were then analysed with the QIIME bioinformatic software. Results show that Proteobacteria and Bacteroidetes are the dominant phyla for all the aquaponic systems. Depending on each system, different proportions of other phyla are also present among the bacterial community. The genera which compose all the identified phyla are more diverse and an important proportion of them are usually found in soils and rhizosphere. One of the roles that could be linked to these genera is the breaking down of complex organic compounds which could be related to the mineralisation phenomenon observed in aquaponic systems. Further studies should be undertaken to identify the exact species present in aquaponic systems and to understand their specific functions.

aquaponics, bacteria communities, bacteria's functions, NGS, 16S rDNA --- Sciences du vivant > Agriculture & agronomie

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Bij de moeilijk te identificeren bacteriën, zoals nonfermenters en mycobacteria, dienden alternatieve targetgenen gesequeneerd te worden om meer informatie te verschaffen betreffende de species status van de onbekende isolaat. Het recA gen en gyrB gen werden om deze reden onderzocht voor identificatie van het Burkholderia cepacia complex, Acinetobacter spp. en mycobacteria. Na analyse blijkt het recA gen in staat te zijn om een verbeterde identificatie tot op species niveau te geven bij leden van het Burkholderia cepacia complex. Een ultieme identi ficatieprocedure tot op species niveau voor alle kiemen, enkel en alleen op basis van sequencing van één of meerdere targetgenen, is nog niet mogelijk. Bijkomende alternatieve methodes zijn hierbij noodzakelijk.Als geen identificatie kan worden verkregen d.m.v. MALDI-TOF MS kan sequencing van het 16S rRNA worden aanzien als de eerste stap waarbij in de meeste gevallen een identificatie tot op species niveau kan worden verkregen. Als dit echter niet het geval is, kan sequencing van alternatieve targetgenen worden uitgevoerd om een verbeterde identificatie te verkrijgen tot op species niveau. Correcte identificatie van klinische bacteriële isolaten is belangrijk voor het opstarten van de geschikte behandeling en eventuele controlemaatregelen. Vooral bij immuunverzwakte patiënten, waaronder mucoviscidose patiënten, is een snelle en accurate identificatie van hun koloniserende pathogenen cruciaal, maar echter veelal problematisch gezien hun specifieke klinische context.Matrix asissted laser desorption/ionization time-of-flight massaspectrometrie (MALDI-TOF MS) is een moleculaire identificatiemethode die recent zijn opmars heeft gemaakt in de klinische laboratoria. Deze techniek is snel en eenvoudig in gebruik, maar bevat nog een aantal tekortkomingen vooral bij de moeilijk te identificeren bacteriën, zoals nonfermenters en mycobacteria. Ter validatie van de MALDI-TOF MS identificatie van nonfermenters en mycobacteria kan identificatie door middel van sequencing dienst doen als alternatieve identificatiemethode.Sequencing van het 16S rRNA wordt in de literatuur beschreven als een goede identificatiemethode voor de meeste bacteriën, echter identificatie tot op species niveau bij nauw verwante bacteriën, waarbij onderling het 16S rRNA sterk gelijkend is, zorgt soms voor problemen. Dit blijkt na toepassing van de volledige sequencing procedure op een set van eenvoudig te identificeren Grampositieve en Gramnegatieve bacteriën, die via sequentie van het 16S rRNA gen aanleiding gaf tot een eenduidige identificatie.

16S rRNA. --- Cystic Fibrosis. --- H365-vertaalwetenschappen. --- H520-algemene-germaanse-filologie. --- Identificatie. --- Klinische genetica. --- MALDI-TOF MS. --- Mycobacteria. --- Nonfermenters. --- P320-nucleïnezuren. --- Pathogenen. --- Sequencing. --- T490-biotechnologie.

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L’aquaponie est une technique d’agriculture innovante qui combine la production de plantes hydroponiques et l’élevage de poissons, dans un système recirculé. Fonctionnant en boucle fermée, cette méthode s’inscrit dans les défis environnementaux et socio-économiques actuels des zones urbaines. Ce système est basé sur une symbiose tripartite entre les plantes, les poissons et les microorganismes. Principalement en transformant les déchets d’aquaculture et en les rendant biodisponibles pour les plantes, les microorganismes ont un rôle crucial en aquaponie et de plus en plus d’études tentent de caractériser leur diversité et fonctionnalités. Cette présente étude analyse les communautés bactériennes et fongiques dans le temps d’un système aquaponique de petite échelle, i.e. la Plant and Fish Farming Box (PAFF Box), dans le but d’évaluer la stabilité du microbiote observé en aquaponie. Pour cela, des échantillons de quatre « compartiments » différent ont été relevés deux puis une fois par semaine durant 9 semaines après l’introduction de laitues (Lactuca sativa) dans le système, i.e. l’eau circulante, le biofiltre, l’endosphère et la rhizoplane des laitues. Les communautés bactériennes ont été analysées par séquençage du gène 16s rRNA et les communautés fongiques par séquençage du gène ITS, en utilisant la technologie Illumina MiSeq et le logiciel bioinformatique QIIME. Ainsi, le biofiltre et les racines de laitues (endosphere et rhizoplane) dans une plus large mesure, ont subi un important changement bactérien respectivement 11 à 15 jours et 18 à 25 jours après l’introduction des laitues dans le système. Ce changement était principalement caractérisé par une disparition des genres Lactobacillus et Streptococcus des abondances relatives, aussi bien dans le biofiltre que dans les racines. Après ce changement, les communautés bactériennes sont restées relativement stables dans ces compartiments. Dans l’eau circulante, les communautés bactériennes ont beaucoup fluctué au cours des 9 semaines d’expérience, mais sans changement drastiques. De leurs côtés, les communautés fongiques ont été difficiles à étudiées à cause d’un manque d’assignation des séquences. Cependant, le biofiltre semblait être un compartiment bien plus fluctuant que ceux de l’eau ou des racines, en termes de communautés fongiques. D’autres études devraient être menées pour caractériser et comprendre les grands changements microbiens qui peuvent survenir dans un système aquaponique, et mieux caractériser également les champignons en aquaponie. Aquaponics is an innovative farming concept that integrates both fish and hydroponics crop productions in a recirculating water system. Functioning as a closed nutrient loop, this technic could play an important role in the environmental and socio-economical sustainable challenges of urban areas. This method is based on a tripartite symbiosis made of fish, plants and microorganisms. Mainly by transforming the fish wastes and making them bioavailable for the plants, microorganisms in aquaponics are crucial and an increasing number of studies aim to characterise their diversity and functionalities. The present survey analyses bacterial and fungal communities over time in a small scale aquaponic system, i.e. the Plant and Fish Farming box (PAFF Box), in order to assess the stability of the microbiota observed in aquaponics. To this end, samples of four different “compartments” were taken twice and then once a week for 9 weeks after the introduction of lettuces (Lactuca sativa) in the system, i.e. the circulating water, the biofilter, the lettuce endosphere and rhizoplane. The bacterial communities were analysed by 16s rRNA gene sequencing and the fungal communities by ITS gene sequencing, using Illumina MiSeq technology and the QIIME bioinformatic software. As a result, the biofilter and lettuce roots (both endosphere and rhizoplane) to a larger extent, underwent a bacterial shift respectively 11 to 15 days and 18 to 25 days after the introduction of the lettuces in the system. This shift was mainly characterised by the disappearance of Lactobacilli and Streptococci genera from the relative abundances, in both the biofilter and roots. Afterwards, the bacterial communities remained fairly stable in those compartments. In the circulating water, bacterial communities fluctuated a lot throughout the 9 weeks of experiment, but with no drastic shifts. The fungal communities were difficult to study due to a lack of fungal assignment. However, the biofilter appeared as a much more fluctuating compartment than the water and roots compartments, in term of fungal communities. Other studies should be made in order to further characterise and understand the microbial shifts that can occur in such system, as well as better characterise the fungal communities in AP.

aquaponie --- communautés bactériennes --- communautés fongiques --- séquençage haut débit --- 16s rDNA --- ITS --- analyse cinétique --- aquaponics --- bacterial communities --- fungal communities --- high throughput sequencing --- kinetic analysis --- Sciences du vivant > Agriculture & agronomie

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16s --- Biographie. --- French literature --- French literature. --- Littérature française --- Moyen --- Schriftsteller. --- Écrivains français --- 17s --- 18s --- 20s --- Age --- Auteur --- Ecrivain --- France --- Litterature --- Bio-bibliography. --- Biobibliographie. --- Renaissance. --- Biographies --- Dictionnaires français. --- Dictionnaires. --- Frankreich.