Zeitschrift für Proteomik und Bioinformatik
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Abstrakt

Artenweites Genom-Mining von Pseudomonas putida zur Charakterisierung potentieller Sekundärmetaboliten und arzneimittelähnlicher Naturstoffe

Sara Aiman, Muhammad Shehroz, Mehwish Munir, Sahib Gul, Mohibullah Shah und Asifullah Khan

Die gramnegative Bakterienart Pseudomonas putida (P. putida) ist wichtig für die heterologe Expression verschiedener Biosynthesewege und zahlreicher sekundärer Metabolitenbiosynthesen. Die Gene, die für solche sekundären Metabolitenbiosyntheseproteine ​​kodieren, sind in mikrobiellen Genomen als Cluster organisiert, um die konzertierte Expression der gesamten Biosynthesemaschinerie zu ermöglichen. Die vollständigen und vollständigen Genomsequenzen von mehr als fünfzig verschiedenen Stämmen, die in öffentlichen DNA-Sequenzdatenbanken verfügbar sind, bieten eine hervorragende Gelegenheit, das genetisch kodierte sekundäre Metabolitenpotenzial ökologisch vielfältiger P. putida-Stämme zu untersuchen. Wir setzen die fortschrittlichen bioinformatischen Ressourcen ein, um die bisher verfügbaren Genome der P. putida-Stämme für biosynthetische Gencluster (BGCs) zu annotieren und den chemischen Grundgerüsten sekundärer Metaboliten zugrunde zu legen. Es wurde festgestellt, dass die P. puida-Stämme genomische Signaturen aufweisen, die die molekulare Maschinerie für die Biosynthese verschiedener sekundärer Metaboliten kodieren. Die entsprechenden BGCs dieser Metabolite sind eindeutig über verschiedene P. putida-Stämme verteilt, was ihre Rolle beim Erwerb ökologischer Kompetenz des Stammes vermuten lässt. Die chemoinformatische Dereplikation und die Suche in der DrugBank-Datenbank enthüllten die chemische Nachahmung eines mutmaßlichen Metaboliten mit 2, 3, Dihydroxybenzoylserin, der zusammen mit menschlichem neutrophilem Lipocalin während der angeborenen Immunantwort einen antibiotischen Eisenmangel vermittelt.