An inventory of early branch points in microbial phosphonate biosynthesis
Notice bibliographique
Résumé
Microbial phosphonate biosynthetic machinery has been identified in ~5 % of bacterial genomes and encodes natural products like fosfomycin as well as cell surface decorations. Almost all biological phosphonates originate from the rearrangement of phosphoenolpyruvate (PEP) to phosphonopyruvate (PnPy) catalysed by PEP mutase (Ppm), and PnPy is often converted to phosphonoacetaldehyde (PnAA) by PnPy decarboxylase (Ppd). Seven enzymes are known or likely to act on either PnPy or PnAA as early branch points en route to diverse biosynthetic outcomes, and these enzymes may be broadly classified into three reaction types: hydride transfer, aminotransfer, and carbon-carbon bond formation. However, the relative abundance of these branch points in microbial phosphonate biosynthesis is unknown. Also unknown is the proportion of ppm -containing gene neighbourhoods encoding new branch point enzymes and potentially novel phosphonates. In this study we computationally sorted 434 ppm -containing gene neighbourhoods based on these seven branch point enzymes. Unsurprisingly, the majority (56 %) of these pathways encode for production of the common naturally occurring compound 2-aminoethylphosphonate (AEP) or a hydroxylated derivative. The next most abundant genetically encoded intermediates were phosphonoalanine (PnAla, 9.2 %), 2-hydroxyethylphosphonate (HEP, 8.5 %), and phosphonoacetate (PnAc, 6 %). Significantly, about 13 % of the gene neighbourhoods could not be assigned to any of the seven branch points and may encode novel phosphonates. Sequence similarity network analysis revealed families of unusual gene neighbourhoods including possible production of phosphonoacrylate and phosphonofructose, the apparent biosynthetic use of the C-P lyase operon, and a virus-encoded phosphonate. Overall, these results highlight the utility of branch point inventories to identify novel gene neighbourhoods and guide future phosphonate discovery efforts.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».