新しい土壌細菌は,二次代謝生物合成のための多様な遺伝子を持っています
Alexander Crits-Christoph1,2, Spencer Diamond3, Cristina N Butterfield3
1Department of Plant and Microbial Biology, University of California, Berkeley, Berkeley, CA, USA.
土壌の微生物は 新種の抗生物質や医薬品を 生産する未開拓の可能性を秘めています 研究者達は研究されていない細菌で 生物合成遺伝子の様々なクラスタを発見し 薬の発見のための 広大で未開拓の天然産物の源を強調した.
科学分野:
- 微生物学
- ゲノミクス
- 生物化学
背景:
- 土壌の微生物は 抗生物質やシデロホルスのような 多様な二次代謝産物を作ります
- ほとんどの抗生物質は 限られた数の培養可能な微生物から生まれます
- ほとんどの土壌バクテリアの生物合成能力はほとんど研究されていない.
研究 の 目的:
- 以前あまり研究されていない土壌微生物の生物合成の可能性を調査する.
- 土壌バクテリアの二次代謝産物のための新しい遺伝子クラスタを特定する.
- 微生物の二次代謝生物合成と生態学的機能の関連付け
主な方法:
- 草原土壌のメタゲノムから何百ものほぼ完全なゲノムの再構築.
- ポリケチドと非リボソームペプチドの生物合成遺伝子群の識別と特徴付け
- 遺伝子発現のメタトランスクリプトミックの分析 マイクロコスモス実験の120時間点
主要な成果:
- アシドバクテリア,Verrucomicrobia,Gemmatimonadetes,およびRokubacteriaを含む研究不足のフィラにおける多様で異なった生物合成遺伝子クラスターの発見.
- 豊富な土壌細菌,特にアシドバクテリア属の生物合成遺伝子の特定.
- 生態学的プロセスに関連した環境変化に対応する生物合成遺伝子クラスタの差異的共発現の実証.
結論:
- 豊富で遺伝学的に多様な土壌微生物の生物合成の可能性は著しく過小評価されています.
- 新たに発見された土壌細菌は 新種の抗生物質を含む新種の天然製品の発見に 有望な源となります
- 二次代謝生物合成と環境感知と競争を結びつけることで 微生物生態学への洞察が得られます
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