Изданный 18 декабря 2017 производят по собственной природе Генетику, команду во главе с исследователями в американском Министерстве энергетики (DOE) Joint Genome Institute (JGI), Офисе САМКИ Научного Пользовательского Средства и Говарде Хьюзе, Медин в Университете Северной Каролины в Чапел-Хилле (UNC) эксплуатировал каталог бактериальных геномов, дабы выяснить и характеризовать гены-кандидаты, каковые оказывают помощь бактериям в адаптации прививать внешнюю среду, определенно гены, вовлеченные в бактериальную колонизацию корня.Большая часть изучений в области сейчас сосредоточилось на структуре сообщества микробиома завода, т.е., «кто в том месте», и меньше на функции, т.е., «что они делают, как и в то время, когда они делают его». Прошлые изучения, каковые разглядели функцию, в основном, взглянуть на единственное сотрудничество микроба хозяина, такое как то между заводом Arabidopsis и вредным микробом.«В случае если мы желаем спроектировать верный микробиом, дабы поддержать рост завода, мы должны осознать настоящую функцию микробиома и не только генов маркера последовательности», сообщило изучение co-first создатель Асаф Леви, исследователь в JGI. «Тут мы применяли большое геномное и вычислительное упрочнение обратиться к фундаментальному и ответственному вопросу: ‘Как микробиом завода взаимодействует с заводом?’»
Большинство сотрудничества между заводами и микробами происходит в интерфейсе между почвой и корнями. Исследователи от UNC, Oak Ridge National Lab и Университета Макса Планка изолировали новые бактерии от среды корня Brassicaceae (191), тополи (135), и кукуруза (51). Геномы этих бактериальных 377 изолируют плюс еще 107 единственных бактериальных клеток от корней A. thaliana, были тогда упорядочены, собраны и аннотированы в JGI.Авторы тогда объединили новые геномы с тысячами общедоступных геномов, каковые воображают главные группы бактерий, которые связаны с заводом и включенных бактерий от многократной внешней среды завода и незавода, таковой как человеческий пищеварительный тракт, для сравнения.
Получающаяся база данных 3 837 геномов, 1160, которых от фабрик, употреблялась в сравнительном анализе геномики.Исследователи тогда выяснили гены, каковые обогащены в геномах организмов, которые связаны с корнем и, которые связаны с заводом.
«Для нас крайне важно осознать, использование микробов и какие гены функций, дабы колонизировать фабрики, по причине того, что лишь тогда имел возможность бы, у нас имеется шанс рационально создать нужные ‘пробиотики завода’, дабы оказать помощь нам вырастить больше энергетических зерновых и еды культур с меньшим числом химических данных, таких как удобрения и пестициды либо фунгициды», сообщили ведущий создатель изучения Джефф Дэнгл, Говард Хьюз Джон и Медицинский следователь Института Н. Доктор наук дивана Биологии в Университете Северной Каролины в Чапел-ХиллеСреди главного понимания, взятого от изучения, был то, что завод – и геномы, которые связаны с землёй склонен быть более большим, чем геномы контроля от того же самого clade.
Это, как обнаружили, было должно частично к обогащению генов, вовлеченных в сахарный метаболизм и транспорт, возможно адаптация к взятому из фотосинтеза углероду завода, произведенному «фабриками леденца природы», сообщил Асаф Леви. До 20% углерода, зафиксированного фабриками при помощи фотосинтеза, источаются через корни как сахар, дабы привлечь микробы.Бессчётные гены, каковые, думается, подражают функциям завода – кодируя «Напоминающий завод PA и Области РА» либо PREPARADOs – были кроме этого выяснены. «Как мы знаем, что вредоносные бактерии завода применяют белки, каковые подражают областям завода, требуемым для свободной функции», сообщил Дэнгл. «Предположите, что вредоносная бактерия вводит конкретно в растительную клетку белок, что подражает части конкретной автомобили иммунной совокупности.
Это похоже на помещение частично дефектного винтика в колесо – колеса не смогут больше поворачиваться. Мы думаем, что области белка, которые связаны с заводом, каковые мы выяснили, имели возможность бы трудиться таким же образом».Скоро развивающиеся гены довольно часто – подпись молекулярной гонки оружий между организмами, разделяющими внешнюю среду.
Эти гены довольно часто употребляются в правонарушении либо защите против другого организмы. Два новых скоро развивающихся семейства белков, которые связаны с разными «образами судьбы» связанных бактерий, которые связаны с заводом, были выяснены в изучении. Один, отысканный у комменсальных бактерий, был назван «Джекилл»; второй, отысканный у патогенных бактерий, был назван «Хайдом». С сотрудниками от университета штата и Политехнического института Вирджиния и ETH (Швейцария), ученые JGI поняли, что последние весьма действенны в убийстве соперничающих бактерий, возможно дабы оказать помощь этим «Hydes» принять нишу страницы.
Офис Инновационного и Партнерств Berkeley Lab (IPO) подал заявку на патент для данной семьи как потенциальный бактерицидный механизм для управления фитоболезнетворными микробами.Полный каталог новых геномов и генов, которые связаны с заводом дешёв научному сообществу через особый веб-портал: Геномные Особенности Бактериальной Адаптации к Фабрикам.
«База данных – драгоценный ресурс для научного сообщества, изучающего сотрудничества микроба завода, как это – беспристрастный метод выяснить возможно увлекательные гены, вовлеченные во сотрудничество с заводом – включая многие всецело новые гены. Мы на данный момент экспериментально изучаем функцию многих из этих генов, чтобы получить лучшее функциональное познание микробиома завода».
Леви сообщил.