配列に基づく機能的メタゲノミクスは環境微生物における機能性CopAの新規自然多様性を明らかにする【JST・京大機械翻訳】

Li, W.; Wang, L.; Li, X.; Zheng, X.; Cohen, M. F.; Liu, Y.-X.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202214941659394 整理番号：22P0315165

配列に基づく機能的メタゲノミクスは環境微生物における機能性CopAの新規自然多様性を明らかにする【JST・京大機械翻訳】

Sequence-based Functional Metagenomics Reveals Novel Natural Diversity of Functioning CopA in Environmental Microbiomes

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発行年： 2022年02月12日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年02月12日
JST資料番号： O7001B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

ハイスループット様式での環境DNA(eDNA)からの機能的遺伝子/蛋白質の自然多様性の探索は,困難なままである。本研究では,メタゲノム集合技術,局所BLAST,進化的トレース分析(ETA),化学合成,および従来の機能的ゲノミクスを組み合わせることによって,グローバルミクロビオームにおける銅耐性遺伝子copAの多様性をマイニングするための配列ベースの機能的メタゲノム手順を開発した。全体で,88のメタゲノムを公開データベースから収集し,copA検出を行い,93,899のヒットを得た。高信頼の1214のヒットの手作業は,ETAにさらされた517のユニークなCopA候補の検索につながった。最終的に,高品質の175の新規なcopA配列を発見した。系統発生解析により,これらの推定CopA蛋白質のほとんど全てが既知のCopA蛋白質に遠位に関連し,55配列が全未知種由来であることを示した。Cu感受性Escherichia coli({Delta}copA)を用いたさらなる機能的ゲノム試験のために10種の新規および3種の既知copA遺伝子を化学的に合成した。成長試験およびCu取込定量は,5つの新規クローンが宿主Cu耐性および取込にプラスの影響を有することを示した。copA様15(copAL15)を持つ1つの組換え体は,実質的に増強されたCu取込を有する宿主のCu耐性を回復させた。2つの新規copA遺伝子をgfp遺伝子と融合させ,顕微鏡観察のために大腸菌で発現させた。イメージング結果は,それらが首尾よく発現し,それらの蛋白質が膜に局在することを示した。ここでの結果は,既知のCopA蛋白質の多様性を大きく広げ,配列に基づく手順が,従来の機能的メタゲノムの長さ,スクリーニング法,および存在量におけるバイアスを克服する。【JST・京大機械翻訳】

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, , , , 【Automatic Indexing@JST】

遺伝子の構造と化学 , 微生物の生化学 , 遺伝学研究法

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