Functional metagenomics reveals novel β-galactosidases not predictable from gene sequences
Pourquoi ce travail est dans la base
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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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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 | 0,000 | 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)
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