Superoxide dismutases shape manganese stoichiometry in Southern Ocean diatoms
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Le résumé fourni par la source
Abstract Elemental stoichiometry of biomass is a focal point that connects different biogeochemical cycles. Yet, the mechanistic underpinnings of elemental stoichiometry are poorly quantified in many cases. We combined targeted and untargeted metaproteomics, Bayesian statistical modelling, and geochemical measurements to quantify the contribution of specific proteins to metal stoichiometry in natural populations of Southern Ocean diatoms. Our analyses indicate that a substantial amount of non-photosynthetic manganese (Mn) in diatoms in an Antarctic polynya can be attributed to superoxide dismutases (∼0.7 µmol Mn: mol Carbon; ∼20% of the total cellular Mn quota). We then used cultures and proteomic profiling of the key polar diatom Fragilariopsis cylindrus to identify environmental controls on superoxide dismutases, and discovered that iron concentration has little influence on the abundance of two Mn superoxide dismutases, while Mn limitation induces the depletion of these Mn superoxide dismutases and an accompanying increase of nickel superoxide dismutase. Overall, we combined metaproteomic approaches to quantify proteomic composition and connected these measurements to metal-to-carbon ratios and their responses to metal availability. Because metal quotas are key parameters in some biogeochemical models, our approach provides a direct mechanism for informing ecosystem-scale models with molecular measurements.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Superoxide dismutases shape manganese stoichiometry in Southern Ocean diatoms
- Date Crossref
- 24/09/2025
- Éditeur
- openRxiv
- Type
- posted-content
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Où se fait cette recherche
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Dalhousie University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Massachusetts Institute of Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Woods Hole Oceanographic Institution pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Korea Polar Research Institute pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Royal Netherlands Institute for Sea Research pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Amsterdam NIOZ Royal Netherlands Institute for Sea Research pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Korea Polar Research Institution pays non établi dans la noticeStructure de recherche
Dalhousie University, Massachusetts Institute of Technology et Woods Hole Oceanographic Institution, avec 4 autres affiliations.
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