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科技工作者之家 2022-09-23
蛋白质自然多样性的概念在进化生物学的研究以及蛋白质工程改造中起着至关重要的作用。例如,研究者广泛利用DNA定向RNA聚合酶β亚基(RpoB)和固氮酶铁蛋白(NifH)的自然多样性来研究微生物的系统发育,特别是那些不可以人工培养的微生物。在这项研究中,研究团队开发了基于序列的功能宏基因组学流程,通过结合宏基因组组装、本地BLAST、进化踪迹分析、化学合成以及传统功能基因组学技术,挖掘了全球微生物宏基因组数据中的铜抗性基因copA的多样性。此研究共收集了来自世界各地的87个宏基因组数据,从数亿蛋白序列中筛查到近100000条候选序列,进一步手工筛查获得175个高置信新颖copA基因序列。系统发育分析表明,几乎所有预测到的CopA蛋白都与已知CopA蛋白有近缘关系,其中55个序列来自完全未知的物种。通过化学合成10个预测copA基因和3个已知copA基因并转化铜敏感大肠杆菌,研究发现其中5个预测copA基因不仅提高了宿主的铜抗性,同时促进了宿主对铜的吸收。该研究不仅扩展了人们对环境微生物CopA功能多样性的认识,也为基因工程修复生物材料的开发提供了宝贵的基因资源。
相关研究工作得到国家自然科学基金面上项目和青年科学基金项目、河北自然科学基金杰出青年项目、国家重点研发计划项目的资助。
获得的新颖铜抗性蛋白序列多属于全新的世系,代表性蛋白表现功能活性并正确定位
内容来源:中国科学院来源:中国科学院
原文链接:http://www.cas.cn/syky/202209/t20220921_4848349.shtml
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