HTBGC-Finderを使用してヒトの腸内微生物群に水平に転送された生物合成遺伝子クラスタの体系的な特徴付け
Jiacheng Wu1,2, Xiao Yang1, Lanlan Zhao1
1Microbiome-X, School of Public Health, Cheeloo College of Medicine Shandong University Jinan China.
横移転生物合成遺伝子クラスターファインダー (HTBGC-Finder) ツールは,ヒトの腸内微生物群において,横移移転したBGCを81個特定した. リボソームで合成されたペプチドと翻訳後に改変されたペプチド (RiPPs) が最も頻繁に転送され,微生物の進化におけるその役割が強調されました.
科学分野:
- 微生物学 微生物学とは
- ゲノミクスゲノミクスとは
- バイオインフォマティックス
背景:
- 人間の腸内微生物群には,宿主-微生物の相互作用と薬物発見に不可欠な生物活性化合物をコードする生物合成遺伝子クラスター (BGC) が宿っている.
- BGCの水平遺伝子転送 (HGT) の理解は,微生物の進化とバイオテクノロジーにとって不可欠ですが,腸内では依然として特徴が薄いままです.
- HGTは腸内微生物の遺伝子組成を形作り,その機能に影響を与えます.
研究 の 目的:
- ヒトの腸内微生物群における水平移転BGCs (HTBGCs) の体系的な識別のために,HTBGC-Finderという新しい計算ツールを開発し,適用する.
- 腸内微生物群内のHTBGCの流行,種類,分類分布を調査する.
主な方法:
- 水平移転生物合成遺伝子クラスターファインダー (HTBGC-Finder) ツールの開発.
- HTBGC-Finderを用いて,ヒトの腸内微生物群を潜在的HTBGCsのために体系的にスクリーニングする.
- HTBGCの統計分析,メタボリート型 (RiPP,CLAなど) による分類,分類プロファイリングを含む.
主要な成果:
- 人間の腸内微生物群における81の潜在的なHTBGCの特定.
- リボソームで合成されたペプチドと翻訳後に改変されたペプチド (RiPPs) は,最も豊富なHTBGCs (93.83%) であり,非RiPPsよりも著しく高い転送率を示しました.
- サイクルラクトン自己誘導体 (CLA) BGCsも一般的であった (55.56%) で,より高い転移率を示した.
- BGCの水平移転は,バクテロイドータ系とバチロータ系においてのみ観察され,クロス・フィラム・イベントが認められた.
結論:
- この研究は,腸内微生物群のBGC環境を形作る上でHGTの重要な役割を強調し,RiPPが重要な役割を果たしている.
- HTBGC-Finderは,BGCの進化を研究し,新しい生物活性化合物を発見するための貴重なリソースを提供します.
- 発見は,微生物の適応と,宿主-微生物群の相互作用と健康に対する潜在的な影響についての洞察を提供します.
さらに関連する動画
13:35Structural Biology and Analytical Chemistry Approaches for Characterizing C-Glycoside Metabolic Enzymes in Human Gut Microbiota
Published on: May 23, 2025
06:58Analysis of Interactions between Endobiotics and Human Gut Microbiota Using In Vitro Bath Fermentation Systems
Published on: August 23, 2019
関連する概念動画
Horizontal Gene Transfer
Amino Acid Biosynthetic Pathways
Types of Genetic Transfer Between Organisms
Random and Systematic Errors
Introduction to Horizontal Curves
Horizontal Curve: Problem Solving
