Functional metagenomics reveals novel β-galactosidases not predictable from gene sequences
Notice bibliographique
Résumé
The techniques of metagenomics have allowed researchers to access the genomic potential of uncultivated microbes, but there remain significant barriers to determination of gene function based on DNA sequence alone. Functional metagenomics, in which DNA is cloned and expressed in surrogate hosts, can overcome these barriers, and make important contributions to the discovery of novel enzymes. In this study, a soil metagenomic library carried in an IncP cosmid was used for functional complementation for β-galactosidase activity in both Sinorhizobium meliloti (α-Proteobacteria) and Escherichia coli (γ-Proteobacteria) backgrounds. One β-galactosidase, encoded by six overlapping clones that were selected in both hosts, was identified as a member of glycoside hydrolase family 2. We could not identify ORFs obviously encoding possible β-galactosidases in 19 other sequenced clones that were only able to complement S. meliloti. Based on low sequence identity to other known glycoside hydrolases, yet not β-galactosidases, three of these ORFs were examined further. Biochemical analysis confirmed that all three encoded β-galactosidase activity. Lac36W_ORF11 and Lac161_ORF7 had conserved domains, but lacked similarities to known glycoside hydrolases. Lac161_ORF10 had neither conserved domains nor similarity to known glycoside hydrolases. Bioinformatic and structural modeling implied that Lac161_ORF10 protein represented a novel enzyme family with a five-bladed propeller glycoside hydrolase domain. By discovering founding members of three novel β-galactosidase families, we have reinforced the value of functional metagenomics for isolating novel genes that could not have been predicted from DNA sequence analysis alone.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 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 | 0,001 |
| 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 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 ».