Strong spurious transcription likely a cause of DNA insert bias in typical metagenomic clone libraries
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Background Clone libraries provide researchers with a powerful resource with which to study nucleic acid from diverse sources. Metagenomic clone libraries in particular have aided in studies of microbial biodiversity and function, as well as allowed the mining of novel enzymes for specific functions of interest. These libraries are often constructed by cloning large-inserts (∼30 kb) into a cosmid or fosmid vector. Recently, there have been reports of GC bias in fosmid metagenomic clone libraries, and it was speculated that the bias may be a result of fragmentation and loss of AT-rich sequences during the cloning process. However, evidence in the literature suggests that transcriptional activity or gene product toxicity may play a role in library bias. Results To explore the possible mechanisms responsible for sequence bias in clone libraries, and in particular whether fragmentation is involved, we constructed a cosmid clone library from a human microbiome sample, and sequenced DNA from three different steps of the library construction process: crude extract DNA, size-selected DNA, and cosmid library DNA. We confirmed a GC bias in the final constructed cosmid library, and we provide strong evidence that the sequence bias is not due to fragmentation and loss of AT-rich sequences but is likely occurring after the DNA is introduced into E. coli . To investigate the influence of strong constitutive transcription, we searched the sequence data for consensus promoters and found that rpoD /σ 70 promoter sequences were underrepresented in the cosmid library. Furthermore, when we examined the reference genomes of taxa that were differentially abundant in the cosmid library relative to the original sample, we found that the bias appears to be more closely correlated with the number of rpoD /σ 70 consensus sequences in the genome than with simple GC content. Conclusions The GC bias of metagenomic clone libraries does not appear to be due to DNA fragmentation. Rather, analysis of promoter consensus sequences provides support for the hypothesis that strong constitutive transcription from sequences recognized as rpoD /σ 70 consensus-like in E. coli may lead to plasmid instability or loss of insert DNA. Our results suggest that despite widespread use of E. coli to propagate foreign DNA, the effects of in vivo transcriptional activity may be under-appreciated. Further work is required to tease apart the effects of transcription from those of gene product toxicity.
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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 | 0,002 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».