Nature Communications | 环境条件塑造了最小细菌基因组的性质

推荐：江舜尧

编译：厌氧菌

编辑：马莉

英格兰肯特大学（University of Kent）的两位学者 Martin Michaelis 和Mark N Wass为共同通讯作者，于2019年7月15日在《Nature Communications》发表题目为《Environmental conditions shape the nature of a minimal bacterial genome》的文章。该研究为细菌最小基因组149个未知功能基因中的66个预测了功能，在难以表征蛋白的功能预测领域填补了关键空白。

文章摘要

迄今为止，在细菌中发现的最小基因组，具有473个基因。即使是在这473个基因中，仍有149个基因功能未知。这揭示了一个普遍存在的问题：即只有不到1％的蛋白注释是经过实验验证的。在此项研究中，作者结合最先进的注释蛋白质功能的计算机模拟方法，为这149个蛋白质中的66个注释了功能。其他蛋白质未能注释的原因包括缺乏直系同源蛋白、蛋白质结构域及膜蛋白等相关信息。鉴定出的24个可能的转运蛋白对于最小基因组细菌具有重要意义，可以在营养丰富的环境中、除去代谢酶后及 营养摄入和废物排出等情况下发挥作用。因此，可以认为环境条件塑造了最小基因组的性质。此项研究还表明，结合众多不同的先进计算机模拟方法能够预测蛋白质功能，甚至可以预测难以表征的蛋白质并发现未来的研究盲区。

文中重要图片说明

图1 |由最小的细菌基因组编码的蛋白质的基本特征。

图2 |由最小细菌基因组编码的跨膜蛋白。

图3 |预测由最小基因组编码的已知功能的蛋白质。

图4 |为最小基因组中的蛋白质分配功能。

图5 |蛋白质分配的新功能。

图6 |对最小基因组中蛋白质功能的可信的预测。

图7 |多种方法支持现有注释。

图8 |最小细菌基因组的功能注释。