RiboFACSeq: A new method for investigating metabolic and transport pathways in bacterial cells by combining a riboswitch-based sensor, fluorescence-activated cell sorting and next-generation sequencing
Notice bibliographique
Résumé
The elucidation of the cellular processes involved in vitamin and cofactor biosynthesis is a challenging task. The conventional approaches to these investigations rely on the discovery and purification of the products (i.e proteins and metabolites) of a particular transport or biosynthetic pathway, prior to their subsequent analysis. However, the purification of low-abundance proteins or metabolites is a formidable undertaking that presents considerable technical challenges. As a solution, we present an alternative approach to such studies that circumvents the purification step. The proposed approach takes advantage of: (1) the molecular detection capabilities of a riboswitch-based sensor to detect the cellular levels of its cognate molecule, as a means to probe the integrity of the transport and biosynthetic pathways of the target molecule in cells, (2) the high-throughput screening ability of fluorescence-activated cell sorters to isolate cells in which only these specific pathways are disrupted, and (3) the ability of next-generation sequencing to quickly identify the genes of the FACS-sorted populations. This approach was named "RiboFACSeq". Following their identification by RiboFACSeq, the role of these genes in the presumed pathway needs to be verified through appropriate functional assays. To demonstrate the utility of our approach, an adenosylcobalamin (AdoCbl)-responsive riboswitch-based sensor was used in this study to demonstrate that RiboFACSeq can be used to track and sort cells carrying genetic mutations in known AdoCbl transport and biosynthesis genes with desirable sensitivity and specificity. This method could potentially be used to elucidate any pathway of interest, as long as a suitable riboswitch-based sensor can be created. We believe that RiboFACSeq would be especially useful for the elucidation of biological pathways in which the proteins and/or their metabolites are present at very low physiological concentrations in cells, as is the case with vitamin and cofactor biosynthesis.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,002 |
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 ».