Whether elective endovascular repair of abdominal aortic aneurysm reduces long-term morbidity and mortality, as compared with traditional open repair, remains uncertain.We randomly assigned 881 patients with asymptomatic abdominal aortic aneurysms who were candidates for both procedures to either endovascular repair (444) or open repair (437) and followed them for up to 9 years (mean, 5.2). Patients were selected from 42 Veterans Affairs medical centers and were 49 years of age or older at the time of registration.More than 95% of the patients underwent the assigned repair. For the primary outcome of all-cause mortality, 146 deaths occurred in each group (hazard ratio with endovascular repair versus open repair, 0.97; 95% confidence interval [CI], 0.77 to 1.22; P=0.81). The previously reported reduction in perioperative mortality with endovascular repair was sustained at 2 years (hazard ratio, 0.63; 95% CI, 0.40 to 0.98; P=0.04) and at 3 years (hazard ratio, 0.72; 95% CI, 0.51 to 1.00; P=0.05) but not thereafter. There were 10 aneurysm-related deaths in the endovascular-repair group (2.3%) versus 16 in the open-repair group (3.7%) (P=0.22). Six aneurysm ruptures were confirmed in the endovascular-repair group versus none in the open-repair group (P=0.03). A significant interaction was observed between age and type of treatment (P=0.006); survival was increased among patients under 70 years of age in the endovascular-repair group but tended to be better among those 70 years of age or older in the open-repair group.Endovascular repair and open repair resulted in similar long-term survival. The perioperative survival advantage with endovascular repair was sustained for several years, but rupture after repair remained a concern. Endovascular repair led to increased long-term survival among younger patients but not among older patients, for whom a greater benefit from the endovascular approach had been expected. (Funded by the Department of Veterans Affairs Office of Research and Development; OVER ClinicalTrials.gov number, NCT00094575.).

This study proposes an innovative setup composed by two stage reactors to achieve biogas upgrading coupling the CO2 in the biogas with external H2 and subsequent conversion into CH4 by hydrogenotrophic methanogenesis. In this configuration, the biogas produced in the first reactor was transferred to the second one, where H2 was injected. This configuration was tested at both mesophilic and thermophilic conditions. After H2 addition, the produced biogas was upgraded to average CH4 content of 89% in the mesophilic reactor and 85% in the thermophilic. At thermophilic conditions, a higher efficiency of CH4 production and CO2 conversion was recorded. The consequent increase of pH did not inhibit the process indicating adaptation of microorganisms to higher pH levels. The effects of H2 on the microbial community were studied using high-throughput Illumina random sequences and full-length 16S rRNA genes extracted from the total sequences. The relative abundance of archaeal community markedly increased upon H2 addition with Methanoculleus as dominant genus. The increase of hydrogenotrophic methanogens and syntrophic Desulfovibrio and the decrease of aceticlastic methanogens indicate a H2-mediated shift toward the hydrogenotrophic pathway enhancing biogas upgrading. Moreover, Thermoanaerobacteraceae were likely involved in syntrophic acetate oxidation with hydrogenotrophic methanogens in absence of aceticlastic methanogenesis.

Biogas production is an economically attractive technology that has gained momentum worldwide over the past years. Biogas is produced by a biologically mediated process, widely known as "anaerobic digestion." This process is performed by a specialized and complex microbial community, in which different members have distinct roles in the establishment of a collective organization. Deciphering the complex microbial community engaged in this process is interesting both for unraveling the network of bacterial interactions and for applicability potential to the derived knowledge. In this study, we dissect the bioma involved in anaerobic digestion by means of high throughput Illumina sequencing (~51 gigabases of sequence data), disclosing nearly one million genes and extracting 106 microbial genomes by a novel strategy combining two binning processes. Microbial phylogeny and putative taxonomy performed using >400 proteins revealed that the biogas community is a trove of new species. A new approach based on functional properties as per network representation was developed to assign roles to the microbial species. The organization of the anaerobic digestion microbiome is resembled by a funnel concept, in which the microbial consortium presents a progressive functional specialization while reaching the final step of the process (i.e., methanogenesis). Key microbial genomes encoding enzymes involved in specific metabolic pathways, such as carbohydrates utilization, fatty acids degradation, amino acids fermentation, and syntrophic acetate oxidation, were identified. Additionally, the analysis identified a new uncultured archaeon that was putatively related to Methanomassiliicoccales but surprisingly having a methylotrophic methanogenic pathway. This study is a pioneer research on the phylogenetic and functional characterization of the microbial community populating biogas reactors. By applying for the first time high-throughput sequencing and a novel binning strategy, the identified genes were anchored to single genomes providing a clear understanding of their metabolic pathways and highlighting their involvement in anaerobic digestion. The overall research established a reference catalog of biogas microbial genomes that will greatly simplify future genomic studies.

The scarcity of freshwater poses significant challenges to agriculture, often necessitating the use of alternative water sources such as reclaimed water. While reclaimed water offers a viable solution by providing water and nutrients to crops, its potential impacts on soil microbial communities remain a subject of investigation. In this investigation, we conducted a field experiment cultivating Maize (Zea mays) and Lavender (Lavandula angustifolia), employing irrigation with reclaimed water originating from domestic wastewater, while control samples were irrigated using freshwater. Utilizing high-throughput sequencing, we assessed the effect of reclaimed water on soil bacteria and fungi. Plant biomass exhibited a significant response to treated wastewater. Alpha diversity metrics of soil microbial communities did not reveal significant changes in soils irrigated with reclaimed water compared to control samples. Reclaimed water, however, demonstrated a selective influence on microorganisms associated with nutrient cycling. Co-occurrence network analysis unveiled that reclaimed water may alter soil microbial community structure and stability. Although our work presents overall positive outcomes, further investigation into the long-term implications of reclaimed water irrigation is warranted.

Biomethanation is a crucial process occurring in natural and engineered systems which can reduce carbon dioxide to methane impacting the global carbon cycle. However, little is known about the effect of on-and-off gaseous provision and micronutrients on bioconversion. Here, anaerobic microbiomes underwent intermittent feeding with incremental starvations and selective metal supplementation to assess the impact of hydrogen and carbon dioxide availability on microbial physiology. Resilience was tested under differential cultivations in basal medium supplemented with either nickel or cobalt. Nickel-augmented cultures exhibited faster recovery upon starvation, suggesting a beneficial effect. Dominant Methanothermobacter thermautotrophicus demonstrated robust growth, genetic stability and transcriptional downregulation when starved. Conversely, bacteria were plastic and prone to genetic fluctuations, accumulating mutations on genes encoding for ABC-transporters and C-metabolism enzymes. This study pioneers cellular resilience and response to micronutrient supplementation in anaerobic carbon dioxide-fixating microbiomes, offering valuable insights into microbial activity recovery after carbon and electron donor deprivation.

Background: Microorganisms in biogas reactors are essential for degradation of organic matter and methane production.. However, a comprehensive genome-centric comparison, including relevant metadata for each sample, is still needed to identify the globally distributed biogas community members and serve as a reliable repository. Results: Here, 134 publicly available metagenomes derived from different biogas reactors were used to recover 1,635 metagenome-assembled genomes (MAGs) representing different biogas bacterial and archaeal species. All genomes were estimated to be >50% complete and nearly half ≥90% complete with ≤5% contamination. In most samples, specialized microbial communities were established, while only a few taxa were widespread among the different reactor systems. Metabolic reconstruction of the MAGs enabled the prediction of functional traits related to biomass degradation and methane production from waste biomass. An extensive evaluation of the replication index provided an estimation of the growth rate for microbes involved in different steps of the food chain. The recovery of many MAGs belonging to Candidate Phyla Radiation and other underexplored taxa suggests their specific involvement in the anaerobic degradation of organic matter. Conclusions: The outcome of this study highlights a high flexibility of the biogas microbiome, allowing it to modify its composition and to adapt to the environmental conditions, including temperatures and a wide range of substrates. Our findings enhance our mechanistic understanding of the AD microbiome and substantially extend the existing repository of genomes. The established database represents a relevant resource for future studies related to this engineered ecosystem.

Abstract Anaerobic co-digestion of protein-rich substrates is a prominent strategy for converting valuable feedstocks into methane, but it releases ammonia, which can inhibit methanogenesis. This study developed a cutting-edge combined culturomic and metagenomic approach to investigate the microbial composition of an ammonia-tolerant biogas plant. Newly-isolated microorganisms were used for bioaugmentation of stressed batch reactors fed with casein, maize silage and their combination. A co-culture enriched with proteolytic bacteria was isolated, selected and compared with the proteolytic collection strain Pseudomonas lundensis DSM6252. The co-culture and P. lundensis were combined with the ammonia-resistant archaeon Methanoculleus bourgensis MS2 to boost process stability. A microbial population pre-adapted to casein was also tested for evaluating the digestion of protein-rich feedstock. The promising results suggest combining proteolytic bacteria and M. bourgensis could exploit microbial co-cultures to improve anaerobic digestion stability and ensure stable productivity even under the harshest of ammonia conditions. Graphical abstract Highlights - High ammonia release from protein-rich substrates inhibits anaerobic digestion - Newly isolated bacterial strains from anaerobic digester were obtained - Proper bioaugmentation alleviates stress in casein and maize silage co-digestion - Bioaugmentation with a hydrolytic/hydrogenotrophic co-culture enhances CH 4 yields