The molecular basis of cereal mixed-linkage β-glucan utilization by the human gut bacterium Segatella copri
Notice bibliographique
Résumé
Mixed-linkage β(1,3)/β(1,4)-glucan (MLG) is abundant in the human diet through the ingestion of cereal grains and is widely associated with healthful effects on metabolism and cholesterol levels. MLG is also a major source of fermentable glucose for the human gut microbiota (HGM). Bacteria from the family Prevotellaceae are highly represented in the HGM of individuals who eat plant-rich diets, including certain indigenous people and vegetarians in postindustrial societies. Here, we have defined and functionally characterized an exemplar Prevotellaceae MLG polysaccharide utilization locus (MLG-PUL) in the type-strain Segatella copri (syn. Prevotella copri) DSM 18205 through transcriptomic, biochemical, and structural biological approaches. In particular, structure-function analysis of the cell-surface glycan-binding proteins and glycoside hydrolases of the S. copri MLG-PUL revealed the molecular basis for glycan capture and saccharification. Notably, syntenic MLG-PULs from human gut, human oral, and ruminant gut Prevotellaceae are distinguished from their counterparts in Bacteroidaceae by the presence of a β(1,3)-specific endo-glucanase from glycoside hydrolase family 5, subfamily 4 (GH5_4) that initiates MLG backbone cleavage. The definition of a family of homologous MLG-PULs in individual species enabled a survey of nearly 2000 human fecal microbiomes using these genes as molecular markers, which revealed global population-specific distributions of Bacteroidaceae- and Prevotellaceae-mediated MLG utilization. Altogether, the data presented here provide new insight into the molecular basis of β-glucan metabolism in the HGM, as a basis for informing the development of approaches to improve the nutrition and health of humans and other animals.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 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)
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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 ».