Metagenomic scaffolds enable combinatorial lignin transformation
Notice bibliographique
Résumé
Engineering the microbial transformation of lignocellulosic biomass is essential to developing modern biorefining processes that alleviate reliance on petroleum-derived energy and chemicals. Many current bioprocess streams depend on the genetic tractability of Escherichia coli with a primary emphasis on engineering cellulose/hemicellulose catabolism, small molecule production, and resistance to product inhibition. Conversely, bioprocess streams for lignin transformation remain embryonic, with relatively few environmental strains or enzymes implicated. Here we develop a biosensor responsive to monoaromatic lignin transformation products compatible with functional screening in E. coli. We use this biosensor to retrieve metagenomic scaffolds sourced from coal bed bacterial communities conferring an array of lignin transformation phenotypes that synergize in combination. Transposon mutagenesis and comparative sequence analysis of active clones identified genes encoding six functional classes mediating lignin transformation phenotypes that appear to be rearrayed in nature via horizontal gene transfer. Lignin transformation activity was then demonstrated for one of the predicted gene products encoding a multicopper oxidase to validate the screen. These results illuminate cellular and community-wide networks acting on aromatic polymers and expand the toolkit for engineering recombinant lignin transformation based on ecological design principles.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».