<i>De Novo</i> Synthesis of a Conjugative System from Human Gut Metagenomic Data for Targeted Delivery of Cas9 Antimicrobials
Notice bibliographique
Résumé
High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide Metagenomic sequences represent an untapped source of genetic novelty, particularly for conjugative systems that could be used for plasmid-based delivery of Cas9-derived antimicrobial agents. However, unlocking the functional potential of conjugative systems purely from metagenomic sequences requires the identification of suitable candidate systems as starting scaffolds for de novo DNA synthesis. Here, we developed a bioinformatics approach that searches through the metagenomic “trash bin” for genes associated with conjugative systems present on contigs that are typically excluded from common metagenomic analysis pipelines. Using a human metagenomic gut data set representing 2805 taxonomically distinct units, we identified 1598 contigs containing conjugation genes with a differential distribution in human cohorts. We synthesized de novo an entire Citrobacter spp. conjugative system of 54 kb containing at least 47 genes and assembled it into a plasmid, pCitro. We found that pCitro conjugates from Escherichia coli to Citrobacter rodentium with a 30-fold higher frequency than to E. coli, and is compatible with Citrobacter resident plasmids. Mutations in the traV and traY conjugation components of pCitro inhibited conjugation. We showed that pCitro can be repurposed as an antimicrobial delivery agent by programming it with the TevCas9 nuclease and Citrobacter -specific sgRNAs to kill C. rodentium . Our study reveals a trove of uncharacterized conjugative systems in metagenomic data and describes an experimental framework to animate these large genetic systems as novel target-adapted delivery vectors for Cas9-based editing of bacterial genomes.
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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 | 0,000 | 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 | 0,001 | 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 ».