EST-based in silico identification and in vitro test of antimicrobial peptides in Brassica napus
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Brassica napus is the third leading source of vegetable oil in the world after soybean and oil palm. The accumulation of gene sequences, especially expressed sequence tags (ESTs) from plant cDNA libraries, has provided a rich resource for genes discovery including potential antimicrobial peptides (AMPs). In this study, we used ESTs including those generated from B. napus cDNA libraries of seeds, pathogen-challenged leaves and deposited in the public databases, as a model, to perform in silico identification and consequently in vitro confirmation of putative AMP activities through a highly efficient system of recombinant AMP prokaryotic expression. RESULTS: In total, 35,788 were generated from cDNA libraries of pathogen-challenged leaves and 187,272 ESTs from seeds of B. napus, and the 644,998 ESTs of B. napus were downloaded from the EST database of PlantGDB. They formed 201,200 unigenes. First, all the known AMPs from the AMP databank (APD2 database) were individually queried against all the unigenes using the BLASTX program. A total of 972 unigenes that matched the 27 known AMP sequences in APD2 database were extracted and annotated using Blast2GO program. Among these unigenes, 237 unigenes from B. napus pathogen-challenged leaves had the highest ratio (1.15 %) in this unigene dataset, which is 13 times that of the unigene datasets of B. napus seeds (0.09 %) and 2.3 times that of the public EST dataset. About 87 % of each EST library was lipid-transfer protein (LTP) (32 % of total unigenes), defensin, histone, endochitinase, and gibberellin-regulated proteins. The most abundant unigenes in the leaf library were endochitinase and defensin, and LTP and histone in the pub EST library. After masking of the repeat sequence, 606 peptides that were orthologous matched to different AMP families were found. The phylogeny and conserved structural motifs of seven AMPs families were also analysed. To investigate the antimicrobial activities of the predicted peptides, 31 potential AMP genes belonging to different AMP families were selected to test their antimicrobial activities after bioinformatics identification. The AMP genes were all optimized according to Escherichia coli codon usage and synthetized through one-step polymerase chain reaction method. The results showed that 28 recombinant AMPs displayed expected antimicrobial activities against E. coli and Micrococcus luteus and Sclerotinia sclerotiorum strains. CONCLUSION: The study not only significantly expanded the number of known/predicted peptides, but also contributed to long-term plant genetic improvement for increased resistance to diverse pathogens of B.napus. These results proved that the high-throughput method developed that combined an in silico procedure with a recombinant AMP prokaryotic expression system is considerably efficient for identification of new AMPs from genome or EST sequence databases.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».