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Metabolic Pathway Confirmation and Discovery Through <sup>13</sup>C-labeling of Proteinogenic Amino Acids

Microbes have complex metabolic pathways that can be investigated using biochemistry and functional genomics methods. One important technique to examine ...

Washington University

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Change in body size within an evolutionary lineage over time has been under investigation since the synthesis of Cope's rule, which suggested that there is a tendency for mammals to evolve larger body size. Data from the fossil record have subsequently been examined for several other taxonomic groups to determine whether they also displayed an evolutionary increase in body size. However, we are not aware of any species-level study that has investigated the evolution of body size within an extant continental group. Data acquired from the fossil record and data derived from the evolutionary relationships of extant species are not similar, with each set exhibiting both strengths and weaknesses related to inferring evolutionary patterns. Consequently, expectation that general trends exhibited in the fossil record will correspond to patterns in extant groups is not necessarily warranted. Using phylogenetic relationships of extant species, we show that five of nine families of North American freshwater fishes exhibit an evolutionary trend of decreasing body size. These trends result from the basal position of large species and the more derived position of small species within families. Such trends may be caused by the invasion of small streams and subsequent isolation and speciation. This pattern, potentially influenced by size-biased dispersal rates and the high percentage of small streams in North America, suggests a scenario that could result in the generation of the size-frequency distribution of North American freshwater fishes.

The evolution of body size in extant groups of North American freshwater fishes: speciation, size distributions, and Cope's rule.

Changement de taille au sein d&#39;une lign&eacute;e &eacute;volutive dans le temps a &eacute;t&eacute; &eacute;tudi&eacute;e depuis la synth&egrave;se de la r&egrave;gle de Cope, qui a sugg&eacute;r&eacute; qu&#39;il y a une tendance chez les mammif&egrave;res &agrave; &eacute;voluer la taille. Donn&eacute;es de fossiles ont par la suite &eacute;tudi&eacute;es pour plusieurs autres groupes taxonomiques d&eacute;terminer si elles aussi affichent soit &eacute;volutif taille. Cependant, nous ne sommes pas au courant de toute &eacute;tude au niveau de l&#39;esp&egrave;ce qui a &eacute;tudi&eacute; l&#39;&eacute;volution de la taille au sein d&#39;un groupe continental existant. Les donn&eacute;es obtenues de fossiles et des donn&eacute;es provenant des relations &eacute;volutives des esp&egrave;ces actuelles ne sont pas similaires, avec chaque jeu pr&eacute;sentant les forces et les faiblesses associ&eacute;s &agrave; d&eacute;duire les tendances &eacute;volutives. En cons&eacute;quence, les attentes que les tendances g&eacute;n&eacute;rales expos&eacute;es dans le registre fossile correspondra &agrave; motifs dans des groupes existants ne sont pas n&eacute;cessairement justifi&eacute;e. En utilisant les relations phylog&eacute;n&eacute;tiques des esp&egrave;ces actuelles, nous montrons que cinq des neuf familles de poissons d&#39;eau douce nord-am&eacute;ricaines montrent une tendance &eacute;volutive de la diminution de la taille du corps. Ces tendances r&eacute;sultent de la position basale des esp&egrave;ces de grande taille et la position plus d&eacute;riv&eacute;e de petites esp&egrave;ces au sein des familles. Ces tendances peuvent &ecirc;tre caus&eacute;es par l&#39;invasion des petits cours d&#39;eau et isolation subs&eacute;quente et la sp&eacute;ciation. Ce motif, &eacute;ventuellement influenc&eacute; par le taux de dispersion biais&eacute;e &agrave; la taille et le pourcentage &eacute;lev&eacute; de petits cours d&#39;eau en Am&eacute;rique du Nord, sugg&egrave;re un sc&eacute;nario qui pourrait entra&icirc;ner la g&eacute;n&eacute;ration de la distribution de fr&eacute;quence des tailles des poissons d&#39;eau douce nord-am&eacute;ricains.

L&#39;&eacute;volution de la taille du corps chez les groupes existants de poissons d&#39;eau douce nord-am&eacute;ricains : sp&eacute;ciation, distributions granulom&eacute;triques et r&egrave;gle de Cope.

Die Evolution der K&#xF6;rpergr&#xF6;&#xDF;e in vorhandenen Gruppen der nordamerikanischen S&#xFC;&#xDF;wasserfische: Artbildung, Gr&#xF6;&#xDF;enverteilung und Cope-Herrschaft.

Cambiamento nella dimensione corporea all&#39;interno di un lignaggio evolutivo nel corso del tempo &egrave; stato sotto inchiesta dalla sintesi della regola di Cope, che ha suggerito che ci &egrave; una tendenza per i mammiferi di evolvere pi&ugrave; grande dimensione corporea. Dati da fossili sono stati esaminati successivamente per diversi altri gruppi tassonomici determinare se anche visualizzato un incremento evolutivo nella dimensione corporea. Tuttavia, non siamo consapevoli di qualsiasi specie-livello studio che ha esaminato l&#39;evoluzione delle dimensioni del corpo all&#39;interno di un gruppo continentale ancora esistente. Dati acquisiti da fossili e dati derivati dalle relazioni evolutive delle specie esistenti non sono simili, con ogni set espositrici sia di forza e di debolezza relativi all&#39;inferenza di schemi evolutivi. Di conseguenza, aspettativa che le tendenze generali esposte nel record fossile corrisponder&agrave; a modelli in gruppi esistenti non &egrave; necessariamente garantito. Utilizzando relazioni filogenetiche delle specie esistenti, mostriamo che cinque delle nove famiglie di pesci d&#39;acqua dolce nordamericani mostrano una tendenza evolutiva di diminuire le dimensioni del corpo. Queste tendenze conseguenti la posizione basale della specie di grandi dimensioni e la posizione pi&ugrave; derivata di piccole specie all&#39;interno delle famiglie. Tali tendenze possono essere causate dall&#39;invasione di piccoli ruscelli e conseguente isolamento e speciazione. Questo modello, potenzialmente influenzato dai tassi di dispersione parziale di dimensioni e l&#39;alta percentuale di piccoli ruscelli in Nord America, suggerisce uno scenario che potrebbe causare la generazione della distribuzione di frequenza di dimensione dei pesci d&#39;acqua dolce nordamericani.

L&#39;evoluzione della dimensione corporea in esistenti gruppi di pesci d&#39;acqua dolce nordamericani: speciazione, distribuzioni granulometriche e la regola di Cope.

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&#xD604;&#xC874; &#xADF8;&#xB8F9; &#xBD81;&#xBBF8; &#xBBFC;&#xBB3C; &#xBB3C;&#xACE0;&#xAE30;&#xC758; &#xBAB8; &#xD06C;&#xAE30;&#xC758; &#xC9C4;&#xD654;: speciation, &#xD06C;&#xAE30; &#xBD84;&#xD3EC; &#xBC0F; &#xCF54; &#xD504;&#xC758; &#xADDC;&#xCE59;.

Cambio de tama&ntilde;o de cuerpo dentro de un linaje evolutivo con el tiempo ha sido objeto de investigaci&oacute;n desde la s&iacute;ntesis de la regla de Cope, que ha sugerido que hay una tendencia de evoluci&oacute;n de mayor tama&ntilde;o del cuerpo a los mam&iacute;feros. Datos del registro f&oacute;sil se han examinado posteriormente por varios otros grupos taxon&oacute;micos determinar si ellos tambi&eacute;n muestran un aumento evolutivo en tama&ntilde;o de cuerpo. Sin embargo, no conocemos de ning&uacute;n estudio a nivel de especie que ha investigado la evoluci&oacute;n del tama&ntilde;o de cuerpo dentro de un grupo de continental existente. Datos obtenidos de los registros de f&oacute;siles y datos derivados de las relaciones evolutivas de las especies no son similares, con cada juego que exhibe tanto las fortalezas y debilidades relacionadas con inferir patrones evolutivos. En consecuencia, espera que las tendencias generales en el registro f&oacute;sil corresponde a patrones en grupos existentes necesariamente no est&aacute; garantizada. Usando las relaciones filogen&eacute;ticas de las especies existentes, mostramos que cinco de nueve familias de peces de agua dulce de Am&eacute;rica del Norte muestran una tendencia evolutiva de disminuir el tama&ntilde;o de cuerpo. Estas tendencias se derivan de la posici&oacute;n basal de especies grandes y m&aacute;s derivadas de peque&ntilde;as especies dentro de las familias. Tales tendencias pueden ser causadas por la invasi&oacute;n de peque&ntilde;os arroyos y posterior aislamiento y especiaci&oacute;n. Este patr&oacute;n, potencialmente influenciado por las tasas de dispersi&oacute;n de sesgo de tama&ntilde;o y el alto porcentaje de peque&ntilde;os arroyos en Am&eacute;rica del norte, sugiere un escenario que podr&iacute;a resultar en la generaci&oacute;n de la distribuci&oacute;n de frecuencia de tama&ntilde;o de peces de agua dulce de Am&eacute;rica del norte.

La evoluci&oacute;n del tama&ntilde;o corporal en grupos existentes de peces de agua dulce de Am&eacute;rica del Norte: especiaci&oacute;n, distribuciones de tama&ntilde;o y la regla de Cope.

&#x5E7F;&#x8C31;&#x6297;&#x83CC;&#x5316;&#x5408;&#x7269;&#x6700;&#x8FD1;&#x5DF2;&#x5728;&#x9C7C;&#x7684;&#x8868;&#x76AE;&#x7C98;&#x6DB2;&#x548C;&#x53EF;&#x80FD;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x7B2C;&#x4E00;&#x9053;&#x9632;&#x7EBF;&#x5BF9;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x75C5;&#x539F;&#x4F53;&#x3002;&#x7531;&#x4E8E;&#x65E0;&#x5904;&#x4E0D;&#x5728;&#x7684;&#x771F;&#x83CC;&#x548C;&#x7EC6;&#x83CC;&#x4E2D;&#x6C34;&#x751F;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x6027;&#x8D28;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x75C5;&#x539F;&#x4F53;&#x7684;&#x9632;&#x5FA1;&#x5E94;&#x8981;&#x6C42;&#x5728;&#x4EBA;&#x7684;&#x4E00;&#x751F;&#x7684;&#x9C7C;&#x7C7B;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x86CB;&#x9636;&#x6BB5;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8FDB;&#x884C;&#x4E86;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x7814;&#x7A76; Etheostoma crossopterum (Percidae: Catonotus&#xFF09;&#xFF0C;&#x8FB9;&#x7F18;&#x7684;&#x98DE;&#x9C7C;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x786E;&#x5B9A;&#x662F;&#x5426;&#x5B88;&#x536B;&#x7537;&#x6027;&#x7684;&#x5B58;&#x5728;&#x6291;&#x5236;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x5B9A;&#x690D;&#x7684;&#x9E21;&#x86CB;&#x3002;&#x57FA;&#x4E8E;&#x6D41;&#x7684;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x3001; &#x4F53;&#x5916;&#x7684;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x68C0;&#x5B9A;&#x548C;&#x5F62;&#x6001;&#x7279;&#x5F81;&#x7684;&#x7EC4;&#x5408;&#x548C;&#x80B2;&#x79CD;&#x7537;&#x6027;&#x884C;&#x4E3A;&#x7684;&#x7ED3;&#x679C;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5EFA;&#x8BAE;&#x6E05;&#x6D17;&#x7684;&#x62A4;&#x536B;&#x7537;&#x6027;&#x6297;&#x83CC;&#x9E21;&#x86CB;&#x662F;&#x5728;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x9C7C;&#x7684;&#x7236;&#x6BCD;&#x7167;&#x987E;&#x7684;&#x4E00;&#x4E2A;&#x6709;&#x6548;&#x7EC4;&#x6210;&#x90E8;&#x5206;&#x3002;&#x867D;&#x7136;&#x4ECE;&#x6606;&#x866B;&#x5230;&#x810A;&#x690E;&#x52A8;&#x7269;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x591A;&#x6837;&#x6027;&#x7684;&#x5DF2;&#x67E5;&#x660E;&#x5148;&#x5929;&#x6297;&#x83CC;&#x5316;&#x5408;&#x7269;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x5316;&#x5408;&#x7269;&#x878D;&#x5165;&#x4E00;&#x79CD;&#x751F;&#x6B96;&#x751F;&#x6D3B;&#x53F2;&#x5DF2;&#x53EA;&#x5728;&#x5C11;&#x6570;&#x7684;&#x6606;&#x866B;&#x79CD;&#x7C7B;&#x3002;&#x4ECE;&#x8FD9;&#x9879;&#x7814;&#x7A76;&#x7ED3;&#x679C;&#x4E0D;&#x4EC5;&#x8868;&#x660E; E.crossopterum &#x7537;&#x6027;&#x63D0;&#x4F9B;&#x7684;&#x810A;&#x690E;&#x52A8;&#x7269;&#x7684;&#x7236;&#x6BCD;&#x7167;&#x987E;&#xFF0C;&#x5C0F;&#x8BF4;&#x7684;&#x5F62;&#x5F0F;&#xFF0C;&#x4F46;&#x4E5F;&#x6709;&#x5728;&#x9C7C;&#x7C7B;&#x548C;&#x8FC7;&#x6E21;&#x8FDB;&#x5316;&#x9636;&#x6BB5;&#x6CA1;&#x6709;&#x7236;&#x6BCD;&#x7684;&#x7167;&#x6599;&#x5230;&#x7537;&#x6027;&#x7684;&#x7236;&#x6BCD;&#x7167;&#x987E;&#x7236;&#x6BCD;&#x7167;&#x987E;&#x7684;&#x6F14;&#x53D8;&#x6709;&#x4EC0;&#x4E48;&#x5F71;&#x54CD;&#x3002;

&#x6297;&#x83CC;&#x9E21;&#x86CB;&#x6E05;&#x6D17;&#x8FB9;&#x7F18;&#x7684;&#x98DE;&#x9C7C; (Perciformes&#xFF1A; Percidae&#xFF1A; Etheostoma crossopterum&#xFF09;&#xFF1A; &#x4E00;&#x4E2A;&#x65B0;&#x9896;&#x7684;&#x7EC4;&#x6210;&#x90E8;&#x5206;&#xFF0C;&#x5728;&#x9C7C;&#x7C7B;&#x4E2D;&#x7684;&#x7236;&#x6BCD;&#x7167;&#x987E;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x3002;

Broad-spectrum antimicrobial compounds have recently been identified in the epidermal mucus of fishes and probably serve as a first line of defence against microbial pathogens. Because of the ubiquitous nature of fungi and bacteria in aquatic systems, defence against these pathogens should be required throughout the lifespan of fishes, including the egg stage. We conducted experiments on Etheostoma crossopterum (Percidae: Catonotus), the fringed darter, to determine if the presence of a guarding male inhibits microbial colonization of eggs. Based on results from a combination of in-stream experiments, in vitro microbial assays, and morphological characteristics and behaviour of breeding males, we propose that antimicrobial egg cleaning by the guarding male is an effective component of parental care in these fish. Although innate antimicrobial compounds have been identified in a variety of organisms ranging from insects to vertebrates, integration of these compounds into a species's reproductive life history has been identified only in a small number of insect species. The results from this study not only indicate that E. crossopterum males provide a novel form of vertebrate parental care, but also have implications regarding the evolution of parental care in fishes and transitional evolutionary stages from no parental care to male parental care.

Antimicrobial egg cleaning by the fringed darter (Perciformes: Percidae: Etheostoma crossopterum): implications of a novel component of parental care in fishes.

Compos&eacute;s antimicrobiens &agrave; large spectre ont r&eacute;cemment &eacute;t&eacute; identifi&eacute;s dans le mucus &eacute;pidermique des poissons et probablement servent de premi&egrave;re ligne de d&eacute;fense contre les agents pathog&egrave;nes microbiens. En raison de l&#39;omnipr&eacute;sence des champignons et des bact&eacute;ries dans les syst&egrave;mes aquatiques, d&eacute;fense contre ces pathog&egrave;nes devrait &ecirc;tre tenue tout au long de la dur&eacute;e de vie des poissons, y compris le stade de l&#39;oeuf. Nous avons men&eacute; des exp&eacute;riences sur Etheostoma crossopterum (Percidae : Catonotus), le fouille-roche gris frang&eacute;, afin de d&eacute;terminer si la pr&eacute;sence d&#39;un gardien m&acirc;le inhibe la colonisation microbienne des oeufs. Apr&egrave;s les r&eacute;sultats d&#39;une combinaison d&#39;exp&eacute;riences en eau, les analyses microbiennes in vitro et les caract&eacute;ristiques morphologiques et le comportement des m&acirc;les reproducteurs, nous proposons qu&#39;oeuf antimicrobienne nettoyage par le m&acirc;le garde est un &eacute;l&eacute;ment efficace de soins parentaux chez ces poissons. Bien qu&#39;inn&eacute;es des compos&eacute;s antimicrobiens ont &eacute;t&eacute; identifi&eacute;s chez une vari&eacute;t&eacute; d&#39;organismes, allant des insectes aux vert&eacute;br&eacute;s, int&eacute;gration de ces compos&eacute;s dans le cycle reproducteur de l&#39;esp&egrave;ce a &eacute;t&eacute; identifi&eacute;e que dans un petit nombre d&#39;esp&egrave;ces d&#39;insectes. Non seulement, les r&eacute;sultats de cette &eacute;tude indiquent que les m&acirc;les crossopterum E. fournissent une nouvelle forme de protection parentale des vert&eacute;br&eacute;s, mais ont aussi des cons&eacute;quences sur l&#39;&eacute;volution des soins parentaux dans les poissons et les stades d&#39;&eacute;volution transitoires d&#39;aucun soin parental aux soins parentaux m&acirc;le.

Oeuf antimicrobienne nettoyage par le dard de la queue frang&eacute; (Perciformes : Percidae : Etheostoma crossopterum): cons&eacute;quences d&#39;une nouvelle composante des soins parentaux chez les poissons.

Antimikrobielle Ei Reinigung durch die Fransen Darter (Perciformes: Percidae: Etheostoma crossopterum): Auswirkungen einer neuen Komponente der elterlichen Sorge bei den Fischen.

Composti antimicrobici ad ampio spettro sono state recentemente identificate nel muco epidermico di pesci e probabilmente servono come prima linea di difesa contro agenti patogeni microbici. A causa della natura onnipresente di funghi e batteri in sistemi acquatici, difesa contro questi agenti patogeni dovrebbe essere richiesta per tutta la durata della vita dei pesci, tra cui lo stadio di uovo. Abbiamo condotto esperimenti su Etheostoma crossopterum (Percidae: Catonotus), il darter frangiato, per determinare se la presenza di un maschio guardia inibisce la colonizzazione microbica delle uova. Basato su risultati da una combinazione di esperimenti in-stream, saggi in vitro microbiche e le caratteristiche morfologiche e comportamento dei maschi riproduttori, proponiamo che antimicrobica uovo dal maschio guardia di pulizia &egrave; un componente efficace della cura parentale in questi pesci. Sebbene innate composti antimicrobici sono stati identificati in una variet&agrave; di organismi che vanno dagli insetti ai vertebrati, integrazione di questi composti nella storia di vita riproduttiva di una specie &egrave; stata identificata solo in un piccolo numero di specie di insetti. I risultati di questo studio indicano non solo che i maschi crossopterum E. forniscono una nuova forma di cura parentale vertebrato, ma hanno anche implicazioni per quanto riguarda l&#39;evoluzione delle cure parentali nei pesci e transitorie fasi evolutive da alcuna cura parentale a cura parentale maschio.

Uovo antimicrobica pulizia dal darter frange (Perciformes: Percidae: Etheostoma crossopterum): le implicazioni di un romanzo componente di cura parentale in pesci.

&#x5E83;&#x57DF;&#x30B9;&#x30DA;&#x30AF;&#x30C8;&#x30EB;&#x6297;&#x83CC;&#x5316;&#x5408;&#x7269;&#x9B5A;&#x306E;&#x8868;&#x76AE;&#x7C98;&#x6DB2;&#x3067;&#x6700;&#x8FD1;&#x8B58;&#x5225;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3001;&#x304A;&#x305D;&#x3089;&#x304F;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x75C5;&#x539F;&#x4F53;&#x306B;&#x5BFE;&#x3059;&#x308B;&#x9632;&#x5FA1;&#x306E;&#x6700;&#x521D;&#x306E;&#x884C;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x5F79;&#x7ACB;&#x3061;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x771F;&#x83CC;&#x3068;&#x7D30;&#x83CC;&#x6C34;&#x751F;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x3067;&#x306E;&#x30E6;&#x30D3;&#x30AD;&#x30BF;&#x30B9;&#x6027;&#x8CEA;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x75C5;&#x539F;&#x4F53;&#x306B;&#x5BFE;&#x3059;&#x308B;&#x9632;&#x5FA1;&#x306F;&#x30A8;&#x30C3;&#x30B0; &#x30B9;&#x30C6;&#x30FC;&#x30B8;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x9B5A;&#x306E;&#x5BFF;&#x547D;&#x5168;&#x4F53;&#x3067;&#x5FC5;&#x8981;&#x3002;Etheostoma crossopterum &#x306E;&#x5B9F;&#x9A13;&#x3092;&#x5B9F;&#x65BD; (Percidae: Catonotus)&#x3001;&#x8B66;&#x5099;&#x306E;&#x7537;&#x6027;&#x306E;&#x5B58;&#x5728;&#x304C;&#x5375;&#x306E;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x690D;&#x6C11;&#x5730;&#x5316;&#x3092;&#x963B;&#x5BB3;&#x3059;&#x308B;&#x304B;&#x3069;&#x3046;&#x304B;&#x3092;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x7E01;&#x306E;&#x30C0;&#x30FC;&#x30C4;&#x3092;&#x6295;&#x3052;&#x308B;&#x3002;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EA;&#x30FC;&#x30E0;&#x3067;&#x5B9F;&#x9A13;&#x3001;in vitro &#x3067;&#x306E;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x30A2;&#x30C3;&#x30BB;&#x30A4;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x5F62;&#x614B;&#x7684;&#x7279;&#x6027;&#x306E;&#x7D44;&#x307F;&#x5408;&#x308F;&#x305B;&#x3068;&#x7E41;&#x6B96;&#x7537;&#x6027;&#x306E;&#x884C;&#x52D5;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005; &#x306F;&#x30AC;&#x30FC;&#x30C9;&#x306E;&#x7537;&#x6027;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x6D17;&#x6D44;&#x6297;&#x83CC;&#x5375;&#x89AA;&#x306E;&#x4E16;&#x8A71;&#x3067;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x9B5A;&#x306E;&#x52B9;&#x679C;&#x7684;&#x306A;&#x30B3;&#x30F3;&#x30DD;&#x30FC;&#x30CD;&#x30F3;&#x30C8;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x63D0;&#x6848;&#x3059;&#x308B;.&#x751F;&#x5F97;&#x7684;&#x6297;&#x83CC;&#x6027;&#x5316;&#x5408;&#x7269;&#x306F;&#x69D8;&#x3005; &#x306A;&#x6606;&#x866B;&#x304B;&#x3089;&#x810A;&#x690E;&#x52D5;&#x7269;&#x306B;&#x81F3;&#x308B;&#x307E;&#x3067;&#x306E;&#x751F;&#x7269;&#x3067;&#x8B58;&#x5225;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x304C;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x5316;&#x5408;&#x7269;&#x306E;&#x7A2E;&#x306E;&#x751F;&#x6B96;&#x751F;&#x6D3B;&#x53F2;&#x7D71;&#x5408;&#x306E;&#x307F;&#x5C11;&#x6570;&#x306E;&#x6606;&#x866B;&#x7A2E;&#x3067;&#x767A;&#x898B;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x3060;&#x3051;&#x3067;&#x306A;&#x304F; E. crossopterum &#x7537;&#x6027;&#x5C0F;&#x8AAC;&#x5F62;&#x5F0F;&#x306E;&#x810A;&#x690E;&#x52D5;&#x7269;&#x306E;&#x89AA;&#x306E;&#x4ECB;&#x8B77;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3082;&#x9B5A;&#x3068;&#x7537;&#x6027;&#x306E;&#x89AA;&#x306E;&#x4E16;&#x8A71;&#x306A;&#x3044;&#x89AA;&#x306E;&#x4ECB;&#x8B77;&#x304B;&#x3089;&#x7D4C;&#x904E;&#x9032;&#x5316;&#x6BB5;&#x968E;&#x3067;&#x89AA;&#x306E;&#x4ECB;&#x8B77;&#x306E;&#x9032;&#x5316;&#x306B;&#x3064;&#x3044;&#x3066;&#x306E;&#x542B;&#x610F;&#x304C;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x6297;&#x83CC;&#x5375;&#x306E;&#x6D17;&#x6D44;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x7E01;&#x53D6;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x30C0;&#x30FC;&#x30C4;&#x3092;&#x6295;&#x3052;&#x308B;&#x4EBA; &#xFF08;&#x30B9;&#x30BA;&#x30AD;&#x76EE;: Percidae: Etheostoma crossopterum): &#x9B5A;&#x985E;&#x306E;&#x89AA;&#x306E;&#x4ECB;&#x8B77;&#x306E;&#x65B0;&#x898F;&#x6210;&#x5206;&#x306E;&#x542B;&#x610F;&#x3002;

&#xC2A4;&#xD399;&#xD2B8;&#xB7FC; &#xD56D;&#xADE0; &#xC131; &#xD654;&#xD569;&#xBB3C; &#xBB3C;&#xACE0;&#xAE30;&#xC758; &#xD45C; &#xD53C; &#xC810;&#xC561;&#xC5D0;&#xC11C; &#xCD5C;&#xADFC; &#xD655;&#xC778; &#xD558; &#xACE0; &#xC544;&#xB9C8; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; &#xBCD1;&#xC6D0; &#xADE0;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xBC29;&#xC5B4;&#xC758; &#xCCAB; &#xBC88;&#xC9F8; &#xB77C;&#xC778;&#xC73C;&#xB85C; &#xC81C;&#xACF5;. &#xACF0; &#xD321;&#xC774; &#xBC0F; &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544; &#xC218; &#xC911; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC5D0; &#xC720;&#xBE44; &#xCFFC;&#xD130; &#xC2A4; &#xD2B9;&#xC131;&#xC73C;&#xB85C; &#xC778;&#xD574; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xBCD1;&#xC6D0; &#xADE0;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xBC29;&#xC5B4;&#xC5D0; &#xADF8; &#xB2E8;&#xACC4;&#xB97C; &#xD3EC;&#xD568; &#xD558; &#xC5EC; &#xBB3C;&#xACE0;&#xAE30;&#xC758; &#xC218;&#xBA85;&#xC5D0; &#xAC78;&#xCCD0; &#xC694;&#xAD6C; &#xB418;&#xC5B4;&#xC57C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC; Etheostoma crossopterum&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC744; &#xC2E4;&#xC2DC; (Percidae: Catonotus), &#xAC10;&#xC2DC; &#xB0A8;&#xC131; &#xC874;&#xC7AC; &#xC5B5;&#xC81C; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; &#xC2DD;&#xBBFC; &#xACC4;&#xB780;&#xC758; &#xACBD;&#xC6B0; &#xD655;&#xC778; &#xD558;&#xB824;&#xBA74; &#xB4DC;&#xB9AC;&#xC6CC;&#xC9C4;&#xB41C; &#xC2DC; &#xC5B4;. -&#xC2A4;&#xD2B8;&#xB9BC; &#xC2E4;&#xD5D8;, &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; &#xC0DD;&#xCCB4; &#xC678; &#xBD84;&#xC11D; &#xC2E4;&#xD5D8; &#xBC0F; &#xD615;&#xD0DC;&#xD559; &#xD2B9;&#xC131;&#xC758; &#xC870;&#xD569;&#xACFC; &#xC0AC;&#xC721; &#xC218; &#xCEF7;&#xC758; &#xD589;&#xB3D9;&#xC758; &#xACB0;&#xACFC; &#xBC14;&#xD0D5;&#xC73C;&#xB85C;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xAC10;&#xC2DC; &#xB0A8;&#xC131;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xCCAD;&#xC18C; &#xD56D;&#xADE0; &#xACC4;&#xB780;&#xC774;&#xC774; &#xBB3C;&#xACE0;&#xAE30;&#xC5D0; &#xBD80;&#xBAA8;&#xC758; &#xCF00;&#xC5B4;&#xC758; &#xD6A8;&#xACFC;&#xC801;&#xC778; &#xAD6C;&#xC131; &#xC694;&#xC18C;&#xB294; &#xC81C;&#xC548; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBE44;&#xB85D; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xC0DD;&#xBB3C; &#xACE4;&#xCDA9;&#xC5D0;&#xC11C; &#xCC99;&#xCD94; &#xB3D9;&#xBB3C;&#xC5D0; &#xC774;&#xB974;&#xAE30;&#xAE4C;&#xC9C0; &#xD0C0;&#xACE0; &#xB09C; &#xD56D;&#xADE0; &#xC131; &#xD654;&#xD569;&#xBB3C;&#xC744; &#xD655;&#xC778; &#xD55C; &#xC885;&#xC871;&#xC758; &#xC0DD;&#xC2DD; &#xC0DD;&#xD65C; &#xC5ED;&#xC0AC;&#xC5D0; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xD654;&#xD569;&#xBB3C;&#xC758; &#xD1B5;&#xD569; &#xACE4;&#xCDA9; &#xC885; &#xC218;&#xAC00; &#xC801;&#xC740; &#xACBD;&#xC6B0;&#xC5D0; &#xD655;&#xC778; &#xB418;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xACB0;&#xACFC; &#xBFD0;&#xB9CC; &#xC544;&#xB2C8;&#xB77C; E. crossopterum &#xB0A8;&#xC131; &#xC18C;&#xC124; &#xD615;&#xD0DC;&#xC758; &#xCC99;&#xCD94; &#xBD80;&#xBAA8;&#xC758; &#xAC04;&#xD638;&#xB97C; &#xC81C;&#xACF5; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xB610;&#xD55C; &#xBB3C;&#xACE0;&#xAE30;&#xC640; &#xB0A8;&#xC131; &#xBD80;&#xBAA8;&#xC758; &#xAC04;&#xD638;&#xB97C; &#xC544;&#xB2C8; &#xBD80;&#xBAA8;&#xC758; &#xAC04;&#xD638;&#xC5D0;&#xC11C; &#xACFC;&#xB3C4; &#xAE30;&#xC801; &#xC9C4;&#xD654; &#xB2E8;&#xACC4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBD80;&#xBAA8;&#xC758; &#xAD00;&#xB9AC;&#xC758; &#xC9C4;&#xD654;&#xC5D0; &#xAD00;&#xD55C; &#xC758;&#xBBF8; &#xC788;&#xB294; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0C5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xB4DC;&#xB9AC;&#xC6CC;&#xC9C4;&#xB41C; &#xC2DC; &#xC5B4;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xCCAD;&#xC18C; &#xD56D;&#xADE0; &#xACC4;&#xB780; (Perciformes: Percidae: Etheostoma crossopterum): &#xBB3C;&#xACE0;&#xAE30;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBD80;&#xBAA8;&#xC758; &#xBC30;&#xB824;&#xC758; &#xC18C;&#xC124; &#xAD6C;&#xC131; &#xC694;&#xC18C;&#xC5D0; &#xBBF8;&#xCE58;&#xB294; &#xC601;&#xD5A5;.

Compuestos antimicrobianos de amplio espectro que recientemente se han identificado en el moco epid&eacute;rmico de peces y probablemente servir como una primera l&iacute;nea de defensa contra pat&oacute;genos microbianos. Debido a la naturaleza ubicua de hongos y bacterias en sistemas acu&aacute;ticos, defensa contra estos pat&oacute;genos deber&iacute;a exigirse durante toda la vida de los peces, incluyendo la etapa de huevo. Llevamos a cabo experimentos en Etheostoma crossopterum (Percidae: Catonotus), la perca con flecos, para determinar si la presencia de un guardi&aacute;n var&oacute;n inhibe la colonizaci&oacute;n microbiana de huevos. Basado en los resultados de una combinaci&oacute;n de experimentos in-stream, ensayos in vitro microbianos y caracter&iacute;sticas morfol&oacute;gicas y de comportamiento de los machos reproductores, proponemos que el huevo antimicrobiana limpieza por el guardi&aacute;n var&oacute;n es un componente eficaz de cuidado parental en estos peces. Aunque innatos compuestos antimicrobianos se han identificado en una variedad de organismos que van desde insectos hasta vertebrados, integraci&oacute;n de estos compuestos en la historia de la vida reproductiva de una especie se ha identificado s&oacute;lo en un peque&ntilde;o n&uacute;mero de especies de insectos. Los resultados de este estudio no s&oacute;lo indican que los machos E. crossopterum proporcionan una forma nueva de vertebrados cuidado parental, pero tambi&eacute;n tienen implicaciones en cuanto a la evoluci&oacute;n del cuidado de sus padres en peces y transici&oacute;n estadios evolutivos de ning&uacute;n cuidado parental al cuidado parental masculino.

Antimicrobiano huevo limpieza por la perca con flecos (Perciformes: Percidae: Etheostoma crossopterum): implicaciones de un nuevo componente de cuidado parental en peces.

&#x4F5C;&#x4E3A;&#x4E00;&#x4E2A;&#x4E2D;&#x5FC3;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x6027;&#x8D28;&#x7684;&#x6709;&#x673A;&#x4F53;&#x3002;

Organisms in nature as a central focus for biology.

Organismes dans la nature comme un th&egrave;me central pour la biologie.

Organismen in der Natur als einen Schwerpunkt f&uuml;r Biologie.

Organismi in natura come un tema centrale per la biologia.

&#x81EA;&#x7136;&#x306E;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x306E;&#x4E2D;&#x5FC3;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x306E;&#x751F;&#x7269;&#x3002;

&#xC720;&#xAE30; &#xCCB4; &#xC0DD;&#xBB3C;&#xD559;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC911;&#xC559; &#xC9D1;&#xC911;&#xC73C;&#xB85C; &#xC790;&#xC5F0;&#xC5D0;&#xC11C;.

Organismos en la naturaleza como un foco central para la biolog&iacute;a.

Acaryochloris &#x6E38;&#x8247;&#x7801;&#x5934;&#x662F;&#x80FD;&#x591F;&#x4EA7;&#x751F;&#x53F6;&#x7EFF;&#x7D20; d &#x4F5C;&#x4E3A;&#x5176;&#x4E3B;&#x8981;&#x7684;&#x5149;&#x5408;&#x8272;&#x7D20;&#xFF0C;&#x4ECE;&#x800C;&#x6709;&#x6548;&#x5730;&#x4F7F;&#x7528;&#x8FDC;&#x7EA2;&#x5149;&#x5BF9;&#x5149;&#x5408;&#x4F5C;&#x7528;&#x7684;&#x72EC;&#x7279;&#x84DD;&#x85FB;&#x3002;Acaryochloris &#x79CD;&#x7C7B;&#x5DF2;&#x7ECF;&#x9694;&#x7EDD;&#x5728;&#x534F;&#x4F1A;&#x4E0E;&#x5176;&#x4ED6;&#x542B;&#x6C27;&#x7684;&#x5F31;&#x5149;&#xFF0C;&#x53EF;&#x80FD;&#x6709;&#x9A71;&#x52A8;&#x53F6;&#x7EFF;&#x7D20; d &#x5229;&#x57FA;&#x704C;&#x88C5;&#x5F15;&#x5165;&#x6D77;&#x6D0B;&#x73AF;&#x5883;&#x3002;&#x82E5;&#x8981;&#x8C03;&#x67E5;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x72EC;&#x7279;&#x7684;&#x9002;&#x5E94;&#x5316;&#x4FEE;&#x6539;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5DF2;&#x6D4B;&#x5E8F; A.&#x6EE8;&#x6D77;&#x7684;&#x5B8C;&#x6574;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x3002;A.&#x6EE8;&#x6D77;&#x7684; DNA &#x542B;&#x91CF;&#x7EC4;&#x6210;&#x7684; 830 &#x4E07;&#x4E2A;&#x78B1;&#x57FA;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x662F;&#x6700;&#x5927;&#x7684;&#x7EC6;&#x83CC;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x6D4B;&#x5E8F;&#x8FC4;&#x4ECA;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E00;&#x5927;&#x7CFB;&#x5217;&#x7684;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x6570;&#x636E;&#x5206;&#x5E03;&#x5230;&#x89C4;&#x8303;&#x7684;&#x4E5D;&#x4E2A;&#x5355;&#x62F7;&#x8D1D;&#x8D28;&#x7C92; &gt; &#x5047;&#x5B9A; ORFs &#x7684; 25%&#x3002;&#x91CD;&#x91CD;&#x590D;&#x57FA;&#x56E0;&#x7684; DNA &#x4FEE;&#x590D;&#x4E0E;&#x91CD;&#x7EC4; &#xFF08;&#x4E3B;&#x8981;&#x662F; recA&#xFF09; &#x548C;&#x8F6C;&#x5EA7;&#x56E0;&#x5B50;&#x53EF;&#x80FD;&#x4F1A;&#x5360;&#x5230;&#x9057;&#x4F20;&#x7684;&#x6D41;&#x52A8;&#x6027;&#x548C;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x6269;&#x5C55;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8BA8;&#x8BBA;&#x7684;&#x4E0D;&#x5BFB;&#x5E38;&#x7684;&#x8272;&#x7D20;&#x53F6;&#x7EFF;&#x7D20; d &#x548C; &alpha;-&#x80E1;&#x841D;&#x535C;&#x7D20;&#x548C;&#x57FA;&#x56E0;&#x8D1F;&#x8D23;&#x4EE5;&#x524D;&#x5B66;&#x8FC7;&#x85FB;&#x80C6;&#x7D20;&#x542B;&#x91CF;&#x805A;&#x5408;&#x751F;&#x7269;&#x5408;&#x6210;&#x7684;&#x5174;&#x8DA3;&#x70B9;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x5206;&#x6790;&#x8FD8;&#x8868;&#x660E;&#xFF0C;A.&#x6EE8;&#x6D77;&#x643A;&#x5E26;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x85FB;&#x5C31;&#x662F;&#x4E3A;&#x90A3;&#x4E9B;&#x5728;&#x8FD1;&#x6D77;&#x7269;&#x79CD;&#x76F8;&#x5173;&#x7684;&#x5929;&#x7EBF;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x7F16;&#x7801;&#x57FA;&#x56E0;&#x7684;&#x552F;&#x4E00;&#x8865;&#x5145;&#x3002;&#x5168;&#x7403;&#x4E3B;&#x8981;&#x7684;&#x5149;&#x5408;&#x8272;&#x7D20;&#x66F4;&#x6362;&#x4F3C;&#x4E4E;&#x5DF2;&#x62DB;&#x81F4;&#x53CD;&#x5E94;&#x4E2D;&#x5FC3;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x4EE5;&#x5BB9;&#x7EB3;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x5907;&#x7528;&#x989C;&#x6599;&#x4E2D;&#x7684;&#x53EA;&#x6709;&#x6700;&#x5C0F;&#x4E13;&#x4E1A;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x529F;&#x80FD;&#x6E05;&#x695A;&#x5730;&#x8868;&#x660E;&#x5C5E; Acaryochloris &#x662F;&#x62DF;&#x5408;&#x7684;&#x5019;&#x9009;&#xFF0C;&#x4E86;&#x89E3;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x6269;&#x5C55;&#x3001; &#x57FA;&#x56E0;&#x91C7;&#x96C6;&#x3001; &#x751F;&#x6001;&#x9002;&#x5E94;&#x6027;&#x548C;&#x84DD;&#x85FB;&#x5149;&#x5408;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x6539;&#x9020;&#x3002;

&#x4E2D;&#x53F6;&#x7EFF;&#x7D20; d &#x751F;&#x4EA7;&#x84DD;&#x85FB; Acaryochloris &#x6EE8;&#x6D77;&#x751F;&#x6001;&#x4F4D;&#x9002;&#x5E94;&#x548C;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x6269;&#x5C55;&#x3002;

Acaryochloris marina is a unique cyanobacterium that is able to produce chlorophyll d as its primary photosynthetic pigment and thus efficiently use far-red light for photosynthesis. Acaryochloris species have been isolated from marine environments in association with other oxygenic phototrophs, which may have driven the niche-filling introduction of chlorophyll d. To investigate these unique adaptations, we have sequenced the complete genome of A. marina. The DNA content of A. marina is composed of 8.3 million base pairs, which is among the largest bacterial genomes sequenced thus far. This large array of genomic data is distributed into nine single-copy plasmids that code for >25% of the putative ORFs. Heavy duplication of genes related to DNA repair and recombination (primarily recA) and transposable elements could account for genetic mobility and genome expansion. We discuss points of interest for the biosynthesis of the unusual pigments chlorophyll d and alpha-carotene and genes responsible for previously studied phycobilin aggregates. Our analysis also reveals that A. marina carries a unique complement of genes for these phycobiliproteins in relation to those coding for antenna proteins related to those in Prochlorococcus species. The global replacement of major photosynthetic pigments appears to have incurred only minimal specializations in reaction center proteins to accommodate these alternate pigments. These features clearly show that the genus Acaryochloris is a fitting candidate for understanding genome expansion, gene acquisition, ecological adaptation, and photosystem modification in the cyanobacteria.

Niche adaptation and genome expansion in the chlorophyll d-producing cyanobacterium Acaryochloris marina.

Acaryochloris marina est une cyanobact&eacute;rie unique qui est capable de produire de la chlorophylle d comme son principal pigment photosynth&eacute;tique et ainsi utiliser efficacement la lumi&egrave;re rouge sombre pour la photosynth&egrave;se. Les esp&egrave;ces de Acaryochloris ont &eacute;t&eacute; isol&eacute;es de milieux marins en liaison avec les autres phototrophes oxyg&eacute;nique, qui a peut-&ecirc;tre pouss&eacute; l&#39;introduction de niche-remplissage de chlorophylle d. Pour &eacute;tudier ces adaptations uniques, nous avons s&eacute;quenc&eacute; le g&eacute;nome complet du a. marina. La teneur en ADN d&#39;a. marina se compose de 8,3 millions de paires de base, qui est parmi les plus grands g&eacute;nomes bact&eacute;riens s&eacute;quenc&eacute;s jusqu&#39;&agrave; pr&eacute;sent. Ce large &eacute;ventail de donn&eacute;es g&eacute;nomiques est distribu&eacute; en neuf copies simples plasmides codant &gt; 25 % de l&#39;ORFs putatives. Lourde duplication de g&egrave;nes associ&eacute;s &agrave; la r&eacute;paration de l&#39;ADN et recombinaison (principalement recA) et des &eacute;l&eacute;ments transposables pourraient expliquer g&eacute;n&eacute;tique expansion du g&eacute;nome et de la mobilit&eacute;. Nous discutons des points d&#39;int&eacute;r&ecirc;t pour la biosynth&egrave;se de l&#39;inhabituel pigments chlorophylle d et les alpha-carot&egrave;ne et les g&egrave;nes responsables des agr&eacute;gats chromoproteids &eacute;tudi&eacute;s pr&eacute;c&eacute;demment. Notre analyse r&eacute;v&egrave;le &eacute;galement que marina a. porte un compl&eacute;ment unique de g&egrave;nes codant pour ces phycobiliprot&eacute;ines par rapport &agrave; ceux codant pour des prot&eacute;ines d&#39;antenne li&eacute;es &agrave; celles de Prochlorococcus esp&egrave;ces. Le remplacement global des pigments photosynth&eacute;tiques principaux semble avoir engag&eacute;s seulement minimales sp&eacute;cialisations en prot&eacute;ines Centre de r&eacute;action pour accueillir ces pigments rempla&ccedil;ant. Ces caract&eacute;ristiques montrent clairement que le genre Acaryochloris est un candidat de raccord pour comprendre l&#39;expansion du g&eacute;nome, g&egrave;ne acquisition, adaptation &eacute;cologique et photosyst&egrave;me modification dans les cyanobact&eacute;ries.

Niche d&#39;adaptation et de g&eacute;nome expansion dans la marina de Acaryochloris de la cyanobact&eacute;rie productrices de d &agrave; chlorophylle.

Acaryochloris Marina ist eine einzigartige Cyanobacterium, das Chlorophyll d als seine prim&auml;re photosynthetische Pigmente zu produzieren und somit effizient dunkelrote Licht f&uuml;r die Photosynthese nutzen k&ouml;nnen. Acaryochloris Arten wurden von marine-Umgebungen in Verbindung mit anderen Kalkstabilisierung phototrophen, isoliert, die Nischen-F&uuml;llung-Einf&uuml;hrung von Chlorophyll d angetrieben haben kann. Um diese einzigartigen Anpassungen zu untersuchen, haben wir das komplette Genom von A. Marina sequenziert. Die DNA-Gehalt von A. Marina besteht aus 8,3 Millionen Basenpaare, die zu den gr&ouml;&szlig;ten Bakteriengenome bisher sequenziert. Diese Vielzahl von genomischen Daten wird in neun Single Copy-Plasmide, die zum code verteilt &gt; 25 % des mutma&szlig;liches ORFs. Schwere Vervielf&auml;ltigung von Genen mit Bezug zu DNA-Reparatur und Rekombination (haupts&auml;chlich RecA) und &uuml;bertragbar Elemente k&ouml;nnten genetische Erweiterung der Mobilit&auml;t und Genom entfallen. Wir besprechen die Punkte des Interesses f&uuml;r die Biosynthese des ungew&ouml;hnlichen Pigmente Chlorophyll d und Alpha-Carotin und Gene verantwortlich f&uuml;r zuvor studierte Phycobiline Aggregate. Unsere Analyse zeigt auch, dass A. Marina einen einzigartigen Satz von Genen f&uuml;r diese Phycobiliproteins gegen&uuml;ber denen Codierung f&uuml;r Antenne-Proteine, die im Zusammenhang mit denen in Prochlorococcus Arten tr&auml;gt. Die globale Ersetzung der gro&szlig;en photosynthetische Pigmente scheint nur minimale Spezialisierungen in der Reaktion Mitte Proteine diese alternativen Pigmente aufnehmen entstanden. Diese Features zeigen deutlich, dass die Gattung Acaryochloris ein Formst&uuml;ck-Kandidat f&uuml;r das Verst&auml;ndnis der Genom-Erweiterung, Gen-Akquisition, &ouml;kologische Anpassung und Photosystem &Auml;nderung in der Cyanobakterien.

Nische Anpassung und Genom-Expansion im Chlorophyll d erzeugenden Cyanobacterium Acaryochloris Marina.

Acaryochloris marina &egrave; un cyanobacterium unico che &egrave; in grado di produrre clorofilla d come suo pigmento fotosintetico primario e quindi utilizzare efficientemente far-red luce per la fotosintesi. Acaryochloris specie sono state isolate da ambienti marini in associazione con altri phototrophs ossigenato, che possono avere spinto l&#39;introduzione di nicchia-riempimento della clorofilla d. Per indagare questi adattamenti unici, noi abbiamo sequenziato il genoma completo di a. marina. Il contenuto di DNA di a. marina &egrave; composto di 8,3 milioni di paia di basi, che &egrave; tra i genomi batterici pi&ugrave; grandi finora sequenziati. Questa vasta gamma di dati genomici &egrave; distribuito in nove copia singola plasmidi che codificano per &amp;gt; 25% del ORFs putativo. Pesante duplicazione di geni correlati alla riparazione del DNA e ricombinazione (principalmente recA) ed elementi trasponibili potrebbero rappresentare per l&#39;espansione di mobilit&agrave; e genoma genetica. Discutiamo di punti di interesse per la biosintesi di insolito pigmenti clorofilla d e alfa-carotene e geni responsabili aggregati phycobilin precedentemente studiato. La nostra analisi rivela inoltre che marina a. trasporta un unico complemento dei geni per questi ficobiliproteine rispetto a quelli codificanti per proteine antenna correlate a quelle specie di Acinetobacter. La sostituzione globale dei principali pigmenti fotosintetici sembra abbiano sostenuto solo minimale specializzazioni in proteine centro reazione per accogliere questi pigmenti alternativi. Queste caratteristiche dimostrano chiaramente che il genere Acaryochloris &egrave; un candidato di raccordo per la comprensione di espansione del genoma, acquisizione del gene, adattamento ecologico e modifica fotosistema i cianobatteri.

Nicchia adattamento e genoma espansione nel Acaryochloris marina cyanobacterium d-producono clorofilla.

&#x30A2;&#x30AB;&#x30EA;&#x30AA;&#x30AF;&#x30ED;&#x30EA;&#x30B9; &#x30DE;&#x30EA;&#x30FC;&#x30CA; &#x30AF;&#x30ED;&#x30ED;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB; d &#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x305D;&#x306E;&#x30D7;&#x30E9;&#x30A4;&#x30DE;&#x30EA;&#x306E;&#x5149;&#x5408;&#x6210;&#x8272;&#x7D20;&#x3092;&#x4F5C;&#x308A;&#x51FA;&#x3059;&#x3001;&#x3053;&#x3046;&#x3057;&#x3066;&#x5149;&#x5408;&#x6210;&#x306E;&#x9060;&#x8D64;&#x8272;&#x5149;&#x3092;&#x52B9;&#x7387;&#x7684;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x30E6;&#x30CB;&#x30FC;&#x30AF;&#x306A;&#x85CD;&#x85FB;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x30A2;&#x30AB;&#x30EA;&#x30AA;&#x30AF;&#x30ED;&#x30EA;&#x30B9;&#x7A2E;&#x304C;&#x6D77;&#x6D0B;&#x74B0;&#x5883;&#x306B;&#x95A2;&#x9023;&#x3057;&#x3066;&#x30AF;&#x30ED;&#x30ED;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB; d &#x306E;&#x30CB;&#x30C3;&#x30C1;&#x306A;&#x5145;&#x586B;&#x5C0E;&#x5165;&#x3092;&#x99C6;&#x52D5;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x4ED6;&#x5ACC;&#x6C17;&#x751F;&#x7269;&#x304B;&#x3089;&#x5206;&#x96E2;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30E6;&#x30CB;&#x30FC;&#x30AF;&#x306A;&#x9069;&#x5FDC;&#x3092;&#x8ABF;&#x67FB;&#x3059;&#x308B;&#x306B;&#x306F;&#x3001;A. &#x30DE;&#x30EA;&#x30FC;&#x30CA;&#x306E;&#x5B8C;&#x5168;&#x306A;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x3092;&#x30B7;&#x30FC;&#x30B1;&#x30F3;&#x30B9;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;A. &#x30DE;&#x30EA;&#x30FC;&#x30CA;&#x306E; DNA &#x30B3;&#x30F3;&#x30C6;&#x30F3;&#x30C4; 830 &#x4E07;&#x306E;&#x5869;&#x57FA;&#x5BFE;&#x306E;&#x5869;&#x57FA;&#x914D;&#x5217;&#x3092;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x307E;&#x3067;&#x6700;&#x5927;&#x306E;&#x7D30;&#x83CC;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x9593;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x304B;&#x3089;&#x69CB;&#x6210;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x306E;&#x5927;&#x898F;&#x6A21;&#x306A;&#x914D;&#x5217;&#x306E;&#x30B3;&#x30FC;&#x30C9;&#x306E; 9 &#x3064;&#x306E;&#x5358;&#x4E00;&#x30B3;&#x30D4;&#x30FC;&#x306E;&#x30D7;&#x30E9;&#x30B9;&#x30DF;&#x30C3;&#x30C9;&#x306B;&#x914D;&#x5E03;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x76EE;&#x63A8;&#x5B9A; ORFs &#x306E; 25%&#x3002;&#x91CD;&#x3044;&#x91CD;&#x8907;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x306E; DNA &#x4FEE;&#x5FA9;&#x306B;&#x95A2;&#x9023;&#x3057;&#x3066;&#x7D44;&#x63DB;&#x3048; &#xFF08;&#x4E3B;&#x306B; recA) &#x3068;&#x30C8;&#x30E9;&#x30F3;&#x30B9;&#x30DD;&#x30BE;&#x30F3;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x306E;&#x30E2;&#x30D3;&#x30EA;&#x30C6;&#x30A3;&#x3068;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x306E;&#x62E1;&#x5927;&#x3092;&#x5360;&#x3081;&#x308B;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x7570;&#x5E38;&#x306A;&#x9854;&#x6599;&#x30AF;&#x30ED;&#x30ED;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB; d &#x3068; &alpha;-&#x30AB;&#x30ED;&#x30C1;&#x30F3;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x4EE5;&#x524D;&#x5B66;&#x3093;&#x3060;&#x30D5;&#x30A3;&#x30B3;&#x30D3;&#x30EA;&#x30F3;&#x9AA8;&#x6750;&#x306E;&#x8CAC;&#x4EFB;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x306E;&#x751F;&#x5408;&#x6210;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x8208;&#x5473;&#x6DF1;&#x3044;&#x70B9;&#x3092;&#x8B70;&#x8AD6;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x306E;&#x5206;&#x6790;&#x306F;&#x3001;&#x307E;&#x305F;&#x305D;&#x306E; A. &#x30DE;&#x30EA;&#x30FC;&#x30CA;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x30D5;&#x30A3;&#x30B3;&#x30D4;&#x30EA;&#x30F3;&#x86CB;&#x767D;&#x8CEA;&#x305D;&#x308C;&#x3089; Prochlorococcus &#x7A2E;&#x306E;&#x305D;&#x308C;&#x3089;&#x306B;&#x95A2;&#x9023;&#x3059;&#x308B;&#x30A2;&#x30F3;&#x30C6;&#x30CA;&#x86CB;&#x767D;&#x8CEA;&#x306E;&#x30B3;&#x30FC;&#x30C7;&#x30A3;&#x30F3;&#x30B0;&#x95A2;&#x9023;&#x306E;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x306E;&#x30E6;&#x30CB;&#x30FC;&#x30AF;&#x306A;&#x88DC;&#x6570;&#x3092;&#x904B;&#x3076;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x4E3B;&#x8981;&#x306A;&#x5149;&#x5408;&#x6210;&#x8272;&#x7D20;&#x306E;&#x30B0;&#x30ED;&#x30FC;&#x30D0;&#x30EB;&#x4EA4;&#x63DB;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x4EE3;&#x66FF;&#x306E;&#x9854;&#x6599;&#x3092;&#x53CE;&#x5BB9;&#x3059;&#x308B;&#x53CD;&#x5FDC;&#x4E2D;&#x5FC3;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x307F;&#x6700;&#x5C0F;&#x9650;&#x7279;&#x6B8A;&#x5316;&#x304C;&#x767A;&#x751F;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x304C;&#x8868;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306F;&#x660E;&#x78BA;&#x306B;&#x5C5E;&#x30A2;&#x30AB;&#x30EA;&#x30AA;&#x30AF;&#x30ED;&#x30EA;&#x30B9; &#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x62E1;&#x5F35;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x8CB7;&#x53CE;&#x3001;&#x751F;&#x614B;&#x5B66;&#x7684;&#x9806;&#x5FDC;&#x3001;&#x30B7;&#x30A2;&#x30CE; &#x30D0;&#x30AF;&#x30C6;&#x30EA;&#x30A2;&#x5149;&#x5316;&#x5B66;&#x7CFB;&#x5909;&#x66F4;&#x3092;&#x7406;&#x89E3;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x7D99;&#x304E;&#x624B;&#x5019;&#x88DC;&#x3092;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x30CB;&#x30C3;&#x30C1;&#x306E;&#x9069;&#x5FDC;&#x3068;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x306E;&#x62E1;&#x5927;&#x30AF;&#x30ED;&#x30ED;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB; d &#x751F;&#x7523;&#x3089;&#x3093;&#x85FB;&#x30A2;&#x30AB;&#x30EA;&#x30AA;&#x30AF;&#x30ED;&#x30EA;&#x30B9; &#x30DE;&#x30EA;&#x30FC;&#x30CA;&#x3067;&#x306F;&#x3002;

Acaryochloris &#xB9C8;&#xB9AC;&#xB098;&#xC758; &#xAE30;&#xBCF8; &#xAD11;&#xD569;&#xC131; &#xC0C9;&#xC18C;&#xB85C; &#xC5FD;&#xB85D;&#xC18C; d&#xB97C; &#xC0DD;&#xC0B0; &#xD558; &#xACE0; &#xB530;&#xB77C;&#xC11C; &#xD6A8;&#xC728;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC9C0;&#xAE08; &#xBE5B;&#xC744; &#xAD11;&#xD569;&#xC131;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xC744; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xB3C5;&#xD2B9;&#xD55C; cyanobacterium &#xC774;&#xB2E4;. Acaryochloris &#xC885; &#xC5FD;&#xB85D;&#xC18C; d&#xC758; &#xD2C8;&#xC0C8; &#xCC44;&#xC6B0;&#xAE30; &#xC18C;&#xAC1C; &#xAD6C;&#xB3D9; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; oxygenic phototrophs &#xAE30;&#xD0C0; &#xD611;&#xD68C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD574;&#xC591; &#xD658;&#xACBD; &#xC73C;&#xB85C;&#xBD80;&#xD130; &#xACA9;&#xB9AC; &#xB418;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xB3C5;&#xD2B9;&#xD55C; &#xC801;&#xC751; &#xC870;&#xC0AC;, A. &#xB9C8;&#xB9AC;&#xB098;&#xC758; &#xC644;&#xC804; &#xD55C; &#xAC8C;&#xB188; &#xC2DC;&#xD000;&#xC2A4; &#xD55C; &#xC6B0;&#xB9AC;. A. &#xB9C8;&#xB9AC;&#xB098;&#xC758; DNA &#xCF58;&#xD150;&#xCE20;&#xB294; &#xAC00;&#xC7A5; &#xD070; &#xC138;&#xADE0; &#xAC8C;&#xB188; &#xC2DC;&#xD000;&#xC2F1;&#xAE4C;&#xC9C0; 8.3&#xB9CC; &#xAE30;&#xBCF8; &#xC30D;&#xC758; &#xAD6C;&#xC131; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xAC8C;&#xB188; &#xB370;&#xC774;&#xD130;&#xC758; &#xD070; &#xBC30;&#xC5F4;&#xC744;&#xC774; &#xCF54;&#xB4DC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; 9 &#xAC1C;&#xC758; &#xB2E8;&#xC77C; &#xC0AC;&#xBCF8; &#xD50C;&#xB77C;&#xC2A4; &#xBBF8;&#xB4DC;&#xB85C; &#xBC30;&#xD3EC; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4; &amp;gt; &#xC0C1; Orfs&#xC758; 25%. DNA &#xBCF5;&#xAD6C;&#xC5D0; &#xAD00;&#xB828; &#xB41C; &#xC720;&#xC804;&#xC790;&#xC758; &#xBB34;&#xAC70;&#xC6B4; &#xC911;&#xBCF5; &#xBC0F; &#xC7AC;&#xC870;&#xD569; (&#xC8FC;&#xB85C; recA) &#xBC0F; transposable &#xC694;&#xC18C; &#xC720;&#xC804;&#xC790; &#xC774;&#xB3D9;&#xC131; &#xBC0F; &#xAC8C;&#xB188; &#xD655;&#xC7A5;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xACC4;&#xC815; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xD2B9;&#xC774; &#xD55C; &#xC548;&#xB8CC; &#xC5FD;&#xB85D;&#xC18C; d &#xBC0F; &#xC54C;&#xD30C;-&#xCE74;&#xB85C; &#xD2F4; &#xC720;&#xC804;&#xC790; &#xC774;&#xC804;&#xC5D0; &#xACF5;&#xBD80; phycobilin &#xC9D1;&#xACC4;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xCC45;&#xC784;&#xC758; &#xC0DD; &#xD569;&#xC131;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xAD00;&#xC2EC;&#xC758; &#xD3EC;&#xC778;&#xD2B8;&#xB97C; &#xB300;&#xD574;&#xC11C; &#xC0B4;&#xD3B4;&#xBD05;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xBD84;&#xC11D;&#xC740; &#xB610;&#xD55C; A. &#xB9C8;&#xB9AC;&#xB098; &#xADF8; &#xC218;&#xD589;&#xC774; phycobiliproteins Prochlorococcus &#xC885;&#xC5D0; &#xAD00;&#xB828; &#xD558;&#xB294; &#xC548;&#xD14C;&#xB098; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xCF54;&#xB529; &#xADF8; &#xAD00;&#xACC4;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC720;&#xC804;&#xC790;&#xC758; &#xB3C5;&#xD2B9;&#xD55C; &#xBCF4;&#xC644; &#xACC4;&#xC2DC; &#xD55C;&#xB2E4;. &#xC8FC;&#xC694; &#xAD11;&#xD569;&#xC131; &#xC0C9;&#xC18C;&#xC758; &#xAE00;&#xB85C;&#xBC8C; &#xB300;&#xCCB4; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xB300;&#xCCB4; &#xC548;&#xB8CC;&#xB97C; &#xC218;&#xC6A9; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xBC18;&#xC751; &#xC13C;&#xD130; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC5D0;&#xB9CC; &#xCD5C;&#xC18C;&#xD55C;&#xC758; &#xC804;&#xBB38;&#xD654;&#xB97C; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD55C; &#xAC83;&#xC73C;&#xB85C; &#xBCF4;&#xC778;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC740; &#xC18D; Acaryochloris &#xAC8C;&#xB188; &#xD655;&#xC7A5;&#xACFC; &#xC720;&#xC804;&#xC790; &#xC218;&#xC9D1;, &#xC0DD;&#xD0DC; &#xC801;&#xC751; photosystem &#xC218;&#xC815;&#xC5D0;&#xB294; &#xB0A8;&#xC870;&#xB958;&#xB97C; &#xC774;&#xD574; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD55C; &#xD53C;&#xD305; &#xD6C4;&#xBCF4;&#xB294; &#xBA85;&#xD655; &#xD558; &#xAC8C; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xC5FD;&#xB85D;&#xC18C; d &#xC0DD;&#xC0B0; cyanobacterium Acaryochloris &#xB9C8;&#xB9AC;&#xB098;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD2C8;&#xC0C8; &#xC801;&#xC751; &#xBC0F; &#xAC8C;&#xB188; &#xD655;&#xC7A5;.

Acaryochloris marina es una cianobacteria &uacute;nica que es capaz de producir clorofila d como su principal pigmento fotosint&eacute;tico y as&iacute; emplear eficientemente far-red luz para la fotos&iacute;ntesis. Acaryochloris especies han sido aisladas de ambientes marinos en asociaci&oacute;n con otros fot&oacute;trofas oxig&eacute;nicas, que pueden haber conducido a la introducci&oacute;n de nicho-relleno de clorofila d. Para investigar estas adaptaciones &uacute;nicas, hemos secuenciado el genoma completo de a. marina. El contenido de ADN de a. marina se compone de 8,3 millones de pares de bases, que se encuentra entre los m&aacute;s grandes genomas bacterianos secuenciados hasta el momento. Esta gran variedad de datos gen&oacute;micos se distribuye en nueve pl&aacute;smidos solo-copia que codifican &gt; 25% de las ORFs putativos. Pesado duplicaci&oacute;n de genes relacionados con la reparaci&oacute;n del ADN y recombinaci&oacute;n (principalmente recA) y elementos transponibles podr&iacute;an explicar expansi&oacute;n gen&eacute;tica de movilidad y genoma. Discutimos los puntos de inter&eacute;s para la bios&iacute;ntesis de la inusual pigmentos clorofila d, alfa-caroteno y genes responsables de agregados de Ficobilina previamente estudiados. Nuestro an&aacute;lisis tambi&eacute;n revela a. marina lleva un complemento &uacute;nico de genes para estos ficobiliprote&iacute;nas en relaci&oacute;n con los que codifican para prote&iacute;nas de antena relacionadas los Prochlorococcus especies. La sustituci&oacute;n global de pigmentos fotosint&eacute;ticos principales parece haber incurrido s&oacute;lo m&iacute;nimo especializaciones en prote&iacute;nas del centro de reacci&oacute;n para dar cabida a estos pigmentos alternativos. Estas caracter&iacute;sticas demuestran claramente que el g&eacute;nero Acaryochloris es un candidato apropiado para entender la expansi&oacute;n del genoma, gen adquisici&oacute;n, adaptaci&oacute;n ecol&oacute;gica y FOTOSISTEMA modificaci&oacute;n en las cianobacterias.

Expansi&oacute;n de adaptaci&oacute;n y genoma de nicho en la marina de Acaryochloris de la cianobacteria d-producci&oacute;n de clorofila.

&#x8BE5; heliobacteria &#x662F;&#x7EC6;&#x83CC;&#x7684;&#x52A8;&#x7269; Firmicutes &#x95E8;&#x53EA;&#x6709;&#x53F6;&#x7EFF;&#x7D20;&#x4EE3;&#x8868;&#x8FD9;&#x4E00;&#x4E8B;&#x5B9E;&#xFF0C;&#x5C3D;&#x7BA1;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x751F;&#x7269;&#x7684;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x5206;&#x6790;&#x5C1A;&#x672A;&#x62A5;&#x544A;&#x3002;&#x8FD9;&#x91CC;&#x6211;&#x4EEC;&#x4ECB;&#x7ECD;&#x7684;&#x5B8C;&#x6574;&#x5E8F;&#x5217;&#x548C;&#x83CC; modesticaldum&#xFF0C;&#x5C5E;&#x4E8E;&#x8BE5;&#x7EC4;&#x552F;&#x4E00;&#x7684;&#x5F31;&#x5149;&#x55DC;&#x70ED;&#x7269;&#x79CD;&#x7684;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x5206;&#x6790;&#x3002;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x662F;&#x5355; 3.1 Mb &#x5706;&#x67D3;&#x8272;&#x4F53;&#x5305;&#x542B; 3,138 &#x7684;&#x5F00;&#x653E;&#x9605;&#x8BFB;&#x6846;&#x67B6;&#x3002;&#x7531;&#x4E8E;&#x6000;&#x7591;&#x4ECE; heliobacteria &#x7684;&#x4EBA;&#x672A;&#x80FD;&#x8868;&#x660E;&#x6C34;&#x4F53;&#x7684;&#x589E;&#x957F;&#xFF0C;&#x4E3A;&#x5DF2;&#x77E5;&#x81EA;&#x517B;&#x901A;&#x8DEF;&#x53F6;&#x7EFF;&#x7D20;&#x7684;&#x5176;&#x4ED6;&#x751F;&#x7269;&#x9176;&#x7684;&#x7F16;&#x7801;&#x57FA;&#x56E0;&#x7684;&#x751F;&#x7406;&#x7814;&#x7A76;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x6838;&#x916E;&#x7CD6;&#x5355;&#x4E8C;&#x78F7;&#x9178;&#x7FA7;&#x5316;&#x9176; &#xFF08;&#x5361;&#x5C14;&#x6587;&#x5FAA;&#x73AF;&#xFF09;&#x3001; &#x67E0;&#x6AAC;&#x9178;&#x88C2;&#x89E3;&#x9176; &#xFF08;&#x53CD;&#x5411;&#x67E0;&#x6AAC;&#x9178;&#x5FAA;&#x73AF;&#xFF09; &#x548C; malyl &#x8F85;&#x9176; A &#x88C2;&#x89E3;&#x9176; (3 hydroxypropionate &#x901A;&#x8DEF;&#xFF09;&#xFF0C;&#x4E0D;&#x662F; H.modesticaldum &#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x4E2D;&#x5B58;&#x5728;&#x3002;&#x56E0;&#x6B64;&#xFF0C;heliobacteria &#x4F3C;&#x4E4E;&#x662F;&#x4E0D;&#x80FD;&#x7684; autotrophy &#x7684;&#x552F;&#x4E00;&#x5DF2;&#x77E5;&#x538C;&#x6C27;&#x4E2D;&#x4E0D;&#x4EA7;&#x6C27;&#x5F31;&#x5149;&#x3002;&#x867D;&#x7136;&#x5BF9;&#x4E8E;&#x67D0;&#x4E9B;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x6D3B;&#x52A8;&#x5982;&#x56FA;&#x6C2E;&#xFF0C;&#x6709;&#x5168;&#x5957; H.modesticaldum &#x57FA;&#x56E0;&#x7684;&#x5176;&#x4ED6;&#x7684;&#x8FDB;&#x7A0B;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x78B3;&#x4EE3;&#x8C22;&#x548C; endosporulation&#xFF0C;&#x662F;&#x4E2A;&#x57FA;&#x56E0;&#x7CBE;&#x7B80;&#x6BD4;&#x5927;&#x591A;&#x6570;&#x5176;&#x4ED6;&#x4F4E;-G + C &#x9769;&#x5170;&#x6C0F;&#x9633;&#x6027;&#x7EC6;&#x83CC;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x51E0;&#x4E2A;&#x57FA;&#x56E0;&#x7F16;&#x7801;&#x4E2D;&#x53F6;&#x7EFF;&#x7D20;&#x7684;&#x7D2B;&#x8272;&#x7EC6;&#x83CC;&#x5149;&#x5408;&#x529F;&#x80FD;&#x4E0D;&#x5B58;&#x5728;&#x4E8E; heliobacteria&#x3002;&#x4E0E;&#x8BB8;&#x591A;&#x4E2D;&#x4E0D;&#x4EA7;&#x6C27;&#x5F31;&#x5149;&#x7684;&#x8425;&#x517B;&#x7075;&#x6D3B;&#x6027;&#xFF0C;H.modesticaldum &#x7684;&#x5B8C;&#x6574;&#x7684;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x5E8F;&#x5217;&#x63ED;&#x793A;&#x4E86;&#x673A;&#x4F53;&#x4EE3;&#x8C22;&#x4E13;&#x4E1A;&#x5316;&#x548C;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x51CF;&#x5C11;&#x663E;&#x8457;&#x5EA6;&#x3002;

&#x83CC; modesticaldum&#xFF0C;&#x5305;&#x542B;&#x7684;&#x6700;&#x7B80;&#x5355;&#x7684;&#x5149;&#x5408;&#x5668;&#x5177; Firmicutes &#x53F6;&#x7EFF;&#x7D20;&#x4EE3;&#x8868;&#x7684;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x3002;

Despite the fact that heliobacteria are the only phototrophic representatives of the bacterial phylum Firmicutes, genomic analyses of these organisms have yet to be reported. Here we describe the complete sequence and analysis of the genome of Heliobacterium modesticaldum, a thermophilic species belonging to this unique group of phototrophs. The genome is a single 3.1-Mb circular chromosome containing 3,138 open reading frames. As suspected from physiological studies of heliobacteria that have failed to show photoautotrophic growth, genes encoding enzymes for known autotrophic pathways in other phototrophic organisms, including ribulose bisphosphate carboxylase (Calvin cycle), citrate lyase (reverse citric acid cycle), and malyl coenzyme A lyase (3-hydroxypropionate pathway), are not present in the H. modesticaldum genome. Thus, heliobacteria appear to be the only known anaerobic anoxygenic phototrophs that are not capable of autotrophy. Although for some cellular activities, such as nitrogen fixation, there is a full complement of genes in H. modesticaldum, other processes, including carbon metabolism and endosporulation, are more genetically streamlined than they are in most other low-G+C gram-positive bacteria. Moreover, several genes encoding photosynthetic functions in phototrophic purple bacteria are not present in the heliobacteria. In contrast to the nutritional flexibility of many anoxygenic phototrophs, the complete genome sequence of H. modesticaldum reveals an organism with a notable degree of metabolic specialization and genomic reduction.

The genome of Heliobacterium modesticaldum, a phototrophic representative of the Firmicutes containing the simplest photosynthetic apparatus.

Malgr&eacute; le fait que heliobacteria font les repr&eacute;sentants seulement phototrophes du phylum Firmicutes bact&eacute;rienne, analyses g&eacute;nomiques de ces organismes doivent encore &ecirc;tre signal&eacute;s. Nous d&eacute;crivons ici la s&eacute;quence compl&egrave;te et l&#39;analyse du g&eacute;nome de Heliobacterium modesticaldum, une esp&egrave;ce thermophile appartenant &agrave; ce groupe unique des phototrophes. Le g&eacute;nome est un seul chromosome circulaire 3.1 Mo contenant 3 138 cadres ouverts de lecture. Comme suspect d&#39;&eacute;tudes physiologiques heliobacteria qui n&#39;ont pas r&eacute;ussi &agrave; afficher une croissance photoautotrophes, g&egrave;nes codant des enzymes pour les voies autotrophes connus chez d&#39;autres organismes phototrophes, y compris de la ribulose bisphosphate carboxylase (cycle de Calvin), citrate lyase (cycle de Krebs inverse) et malyl coenzyme A lyase (voie 3-hydroxypropionate), ne sont pas pr&eacute;sentes dans le g&eacute;nome de modesticaldum H.. Ainsi, heliobacteria semblent &ecirc;tre les seuls organismes ana&eacute;robies connu filamenteux qui n&#39;est pas capables d&#39;autotrophie. Bien que pour certaines activit&eacute;s cellulaires, comme la fixation de l&#39;azote, il y a un ensemble complet de g&egrave;nes chez H. modesticaldum, autres proc&eacute;d&eacute;s, y compris le m&eacute;tabolisme carbon&eacute; et endosporulation, sont g&eacute;n&eacute;tiquement plus simplifi&eacute;es qu&#39;ils sont dans la plupart des autres bas-G + C bact&eacute;ries Gram-positives. En outre, plusieurs g&egrave;nes codant pour les fonctions photosynth&eacute;tiques dans les bact&eacute;ries phototrophes pourpres ne sont pas pr&eacute;sents dans le heliobacteria. Contrairement &agrave; la flexibilit&eacute; nutritionnelle des nombreux organismes phototrophes, la s&eacute;quence compl&egrave;te du g&eacute;nome de H. modesticaldum r&eacute;v&egrave;le un organisme avec un degr&eacute; notable de sp&eacute;cialisation m&eacute;tabolique et r&eacute;duction de la g&eacute;nomique.

Le g&eacute;nome de modesticaldum Heliobacterium, phototrophe repr&eacute;sentant des Firmicutes contenant le plus simple appareil photosynth&eacute;tique.

Trotz der Tatsache, dass Heliobacteriaceae werden nur phototrophe Vertreter der bakteriellen Stamm Firmicutes m&uuml;ssen genomische Analysen dieser Organismen noch gemeldet werden. Hier beschreiben wir die vollst&auml;ndige Sequenzierung und Analyse des Genoms Heliobacterium Modesticaldum, eine thermophilen Arten geh&ouml;ren diese einzigartige Gruppe von phototrophen. Das Genom ist ein einzelnes 3.1 Mb Rundschreiben Chromosom mit 3.138 offene Lesung Frames. Wie der physiologische Studien &uuml;ber Heliobacteriaceae vermutet, die es vers&auml;umt haben, photoautotrophe, Gene Kodierung Enzyme f&uuml;r bekannte autotrophen Wege in andere phototrophe Organismen wachsen, sind einschlie&szlig;lich Ribulose-bisphosphat-Carboxylase (Calvin-Zyklus), Citrat-Lyase (umgekehrter Citratzyklus) und Malyl-Coenzym A-Lyase (3-Hydroxypropionate-Pathway), nicht in H. Modesticaldum Genom. Daher scheinen die Heliobacteriaceae die einzige bekannte anaerobe anoxygenen phototrophen sein, die nicht in der Lage Autotrophy sind. Obwohl f&uuml;r einige zellul&auml;ren Aktivit&auml;ten, wie z. B. Stickstoff-Fixierung, es eine Reihe von Genen in H. Modesticaldum gibt, andere Prozesse, einschlie&szlig;lich Kohlenstoff-Stoffwechsel und Endosporulation, sind mehr gentechnisch optimierte, als sie in den meisten anderen niedrig sind-G + C gram-positiver Bakterien. Dar&uuml;ber hinaus sind mehrere Gene Kodierung photosynthetische Funktionen in phototrophe Purpurbakterien nicht in der Heliobacteriaceae vorhanden. Im Gegensatz zu den ern&auml;hrungsphysiologischen Flexibilit&auml;t der vielen anoxygenen phototrophen offenbart die vollst&auml;ndige Genom-Sequenz von H. Modesticaldum Organismus mit einem bemerkenswerten metabolische Spezialisierung und genomische Reduktion.

Das Genom von Heliobacterium Modesticaldum, phototrophe Vertreter der Firmicutes, enth&auml;lt die einfachste photosynthetischen Apparat.

Nonostante il fatto che heliobacteria sono solo phototrophic rappresentanti del phylum Firmicutes batterico, analisi genomiche di questi organismi devono ancora essere segnalato. Qui descriviamo la sequenza completa e l&#39;analisi del genoma di Heliobacterium modesticaldum, una specie termofila appartenenti a questo gruppo unico di phototrophs. Il genoma &egrave; un singolo cromosoma circolare 3.1 Mb contenente 3.138 open reading frames. Come sospettato da studi fisiologici di heliobacteria che non sono riusciti a mostrare la crescita photoautotrophic, geni che codificano enzimi per noti percorsi autotrofi in altri organismi phototrophic, compresa Ribulosio bisfosfato carbossilasi (ciclo di Calvin), liasi del citrato (inversa ciclo dell&#39;acido citrico) e malyl coenzima A liasi (3-idrossipropionato pathway), non sono presenti nel genoma modesticaldum H.. Cos&igrave;, heliobacteria sembrano essere i phototrophs anossigenica anaerobico noto solo che non sono in grado di autotrofia. Anche se per alcune attivit&agrave; cellulari, come la fissazione dell&#39;azoto, c&#39;&egrave; un complemento completo dei geni in H. modesticaldum, altri processi, tra cui il metabolismo del carbonio ed endosporulation, sono geneticamente pi&ugrave; snello di quello che sono nella maggior parte delle altre low-G + C batteri Gram-positivi. Inoltre, diversi geni che codificano per funzioni fotosintetiche batteri phototrophic viola non sono presenti nella heliobacteria. In contrasto con la flessibilit&agrave; nutrizionale di molti anossigenica phototrophs, la sequenza completa del genoma di H. modesticaldum rivela un organismo con un notevole grado di specializzazione metabolica e riduzione genomic.

Il genoma di Heliobacterium modesticaldum, rappresentante phototrophic di Firmicutes contenente l&#39;apparato fotosintetico pi&ugrave; semplice.

&#x305D;&#x306E;&#x30D8;&#x30EA;&#x30AA; &#x30D0;&#x30AF;&#x30C6;&#x30EA;&#x30A2; &#x30D0;&#x30AF;&#x30C6;&#x30EA;&#x30A2;&#x9580;&#x30D5;&#x30A1;&#x30FC;&#x30DF;&#x30AD;&#x30E5;&#x30FC;&#x30C6;&#x30B9;&#x9580;&#x306E;&#x306E;&#x307F;&#x5149;&#x5408;&#x6210;&#x306E;&#x4EE3;&#x8868;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x306B;&#x3082;&#x304B;&#x304B;&#x308F;&#x3089;&#x305A;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x89E3;&#x6790;&#x3092;&#x5831;&#x544A;&#x3059;&#x308B;&#x5FC5;&#x8981;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x3001;&#x5B8C;&#x5168;&#x306A;&#x30B7;&#x30FC;&#x30B1;&#x30F3;&#x30B9;&#x3068;&#x30DB;&#x30E2;&#x30C0;&#x30A4;&#x30DE;&#x30FC;&#x4E2D;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x30E6;&#x30CB;&#x30FC;&#x30AF;&#x306A;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x30B0;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x306B;&#x5C5E;&#x3059;&#x308B;&#x597D;&#x71B1;&#x6027;&#x306E;&#x7A2E;&#x306E;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x306E;&#x89E3;&#x6790;&#x306B;&#x3064;&#x3044;&#x3066;&#x8AAC;&#x660E;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0; 3,138 &#x30AA;&#x30FC;&#x30D7;&#x30F3;&#x30EA;&#x30FC;&#x30C7;&#x30A3;&#x30F3;&#x30B0; &#x30D5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30E0;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x5358;&#x4E00;&#x306E; 3.1 Mb &#x5186;&#x5F62;&#x67D3;&#x8272;&#x4F53;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x5149;&#x72EC;&#x7ACB;&#x6804;&#x990A;&#x6210;&#x9577;&#x3001;&#x5149;&#x5408;&#x6210;&#x751F;&#x7269;&#x3067;&#x77E5;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x72EC;&#x7ACB;&#x6804;&#x990A; pathways &#x306E;&#x9175;&#x7D20;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x8868;&#x793A;&#x306B;&#x5931;&#x6557;&#x3057;&#x305F;&#x751F;&#x7406;&#x5B66;&#x7684;&#x30D8;&#x30EA;&#x30AA; &#x30D0;&#x30AF;&#x30C6;&#x30EA;&#x30A2;&#x304B;&#x3089;&#x7591;&#x3044;&#x304C;&#x3042;&#x308B;&#x3068;&#x3001;&#x542B;&#x3080;&#x30EA;&#x30D6;&#x30ED;&#x30FC;&#x30B9;&#x4E8C;&#x30EA;&#x30F3;&#x9178;&#x30AB;&#x30EB;&#x30DC;&#x30AD;&#x30B7;&#x30E9;&#x30FC;&#x30BC; (&#x30AB;&#x30EB;&#x30D3;&#x30F3;&#xFF09;&#x3001;&#x30AF;&#x30A8;&#x30F3;&#x9178;&#x30EA;&#x30A2;&#x30FC;&#x30BC; (&#x9006;&#x30AF;&#x30A8;&#x30F3;&#x9178;&#x30B5;&#x30A4;&#x30AF;&#x30EB;&#xFF09;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073; malyl &#x30B3;&#x30A8;&#x30F3;&#x30B6;&#x30A4;&#x30E0; A &#x30EA;&#x30A2;&#x30FC;&#x30BC; (3-&#x30D2;&#x30C9;&#x30ED;&#x30AD;&#x30B7;&#x30D7;&#x30ED;&#x30D4;&#x30AA;&#x30F3;&#x9178;&#x7D4C;&#x8DEF;) H. &#x7533;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x3067;&#x306F;&#x5B58;&#x5728;&#x3057;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3002;&#x3057;&#x305F;&#x304C;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x30D8;&#x30EA;&#x30AA; &#x30D0;&#x30AF;&#x30C6;&#x30EA;&#x30A2;&#x306F;&#x72EC;&#x7ACB;&#x6804;&#x990A;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x306A;&#x3044;&#x552F;&#x4E00;&#x306E;&#x65E2;&#x77E5;&#x306E;&#x5ACC;&#x6C17;&#x6027;&#x767A;&#x751F;&#x578B;&#x4E00;&#x6B21;&#x3042;&#x308B;&#x3088;&#x3046;&#x3067;&#x3059;&#x3002;H. &#x306E;&#x4E2D;&#x3067;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x306E;&#x5B8C;&#x5168;&#x306A;&#x88DC;&#x5B8C;&#x7A92;&#x7D20;&#x56FA;&#x5B9A;&#x306A;&#x3069;&#x306E;&#x3044;&#x304F;&#x3064;&#x304B;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x6D3B;&#x52D5;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x3067;&#x3059;&#x304C;&#x3001;&#x70AD;&#x7D20;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x3068; endosporulation &#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x3001;&#x4ED6;&#x306E;&#x30D7;&#x30ED;&#x30BB;&#x30B9;&#x304C;&#x4ED6;&#x306E;&#x307B;&#x3068;&#x3093;&#x3069;&#x306E;&#x4F4E;&#x3088;&#x308A;&#x3082;&#x3088;&#x308A;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x5408;&#x7406;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x305F;-G &#x30AD;&#x30FC;&#x3092;&#x62BC;&#x3057;&#x306A;&#x304C;&#x3089; C &#x30B0;&#x30E9;&#x30E0;&#x967D;&#x6027;&#x7D30;&#x83CC;&#x3002;&#x307E;&#x305F;&#x3001;&#x5149;&#x5408;&#x6210;&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;&#x5149;&#x5408;&#x6210;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3044;&#x304F;&#x3064;&#x304B;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x306F;&#x30D8;&#x30EA;&#x30AA; &#x30D0;&#x30AF;&#x30C6;&#x30EA;&#x30A2;&#x306B;&#x5B58;&#x5728;&#x3057;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3002;&#x591A;&#x304F;&#x306E;&#x975E;&#x767A;&#x751F;&#x578B;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x6804;&#x990A;&#x306E;&#x67D4;&#x8EDF;&#x6027;&#x3068;&#x306F;&#x5BFE;&#x7167;&#x7684; H. &#x4E2D;&#x306E;&#x5168;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x5869;&#x57FA;&#x914D;&#x5217;&#x3068;&#x751F;&#x7269;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x5C02;&#x9580;&#x3068;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x524A;&#x6E1B;&#x306E;&#x8457;&#x3057;&#x3044;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x3067;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x6700;&#x3082;&#x5358;&#x7D14;&#x306A;&#x5149;&#x5408;&#x6210;&#x88C5;&#x7F6E;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x30D5;&#x30A1;&#x30FC;&#x30DF;&#x30AD;&#x30E5;&#x30FC;&#x30C6;&#x30B9;&#x9580;&#x306E;&#x5149;&#x5408;&#x6210;&#x4EE3;&#x8868;&#x30DB;&#x30E2;&#x30C0;&#x30A4;&#x30DE;&#x30FC;&#x7533;&#x306E;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x3002;

&#xADF8; heliobacteria&#xB9CC; &#xAD11;&#xD569;&#xC131; &#xC138;&#xADE0; &#xBB38; Firmicutes &#xB300;&#xD45C;&#xB294; &#xC0AC;&#xC2E4;&#xC5D0;&#xB3C4; &#xBD88;&#xAD6C; &#xD558; &#xACE0; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC0DD;&#xBB3C;&#xC758; &#xAC8C;&#xB188; &#xBD84;&#xC11D; &#xC544;&#xC9C1; &#xBCF4;&#xACE0; &#xB418; &#xACE0; &#xC788;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC644;&#xC804; &#xD55C; &#xC2DC;&#xD000;&#xC2A4; &#xBC0F; Heliobacterium modesticaldum, phototrophs&#xC758;&#xC774; &#xB3C5;&#xD2B9;&#xD55C; &#xADF8;&#xB8F9;&#xC5D0; &#xC18D;&#xD558;&#xB294; thermophilic &#xC885; &#xAC8C;&#xB188; &#xBD84;&#xC11D; &#xAE30;&#xC220;. &#xAC8C;&#xB188;&#xC740; &#xB2E8;&#xC77C; 3.1 Mb &#xC6D0;&#xD615; &#xC5FC;&#xC0C9;&#xCCB4; 3138 &#xC5F4;&#xB824;&#xC788;&#xB294; &#xB3C5;&#xC11C; &#xD504;&#xB808;&#xC784;&#xC744; &#xD3EC;&#xD568; &#xD558;. &#xC758;&#xC2EC; &#xBCF4;&#xC5EC; photoautotrophic &#xC131;&#xC7A5; &#xC720;&#xC804;&#xC790; &#xD6A8;&#xC18C; &#xC54C;&#xB824;&#xC9C4;&#xB41C; autotrophic &#xACBD;&#xB85C; &#xB2E4;&#xB978; &#xAD11;&#xD569;&#xC131; &#xC720;&#xAE30; &#xCCB4;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC778;&#xCF54;&#xB529; &#xC2E4;&#xD328; &#xD55C; heliobacteria&#xC758; &#xC0DD;&#xB9AC; &#xC801; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0;&#xC11C; ribulose bisphosphate &#xB4F1; carboxylase (&#xCE98;&#xBE48; &#xC0AC;&#xC774;&#xD074;), lyase &#xC2DC;&#xD2B8;&#xB974;&#xC0B0; (&#xAD6C; &#xC5F0;&#xC0B0; &#xC0B0; &#xC131; &#xC8FC;&#xAE30; &#xC5ED;&#xBC29;&#xD5A5;), &#xBC0F; malyl &#xCF54;&#xC5D4;&#xC790;&#xC784; A lyase (3 hydroxypropionate &#xD1B5;&#xB85C;)&#xC5D0; &#xC874;&#xC7AC; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; H. modesticaldum &#xAC8C;&#xB188;. &#xB530;&#xB77C;&#xC11C;, heliobacteria autotrophy &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xC720;&#xC77C;&#xD55C; &#xC54C;&#xB824;&#xC9C4;&#xB41C; &#xD610; &#xAE30;&#xC131; anoxygenic phototrophs &#xB098;&#xD0C0;&#xB0A9;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC9C8;&#xC18C; &#xACE0;&#xC815; &#xB4F1;&#xC758; &#xC77C;&#xBD80; &#xC138;&#xD3EC; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC5D0; H. modesticaldum &#xC720;&#xC804;&#xC790;&#xC758; &#xC644;&#xC804; &#xD55C; &#xBCF4;&#xC644;&#xC740;, &#xD0C4;&#xC18C; &#xBB3C;&#xC9C8; &#xB300;&#xC0AC; &#xBC0F; endosporulation&#xC744; &#xD3EC;&#xD568; &#xD558; &#xC5EC; &#xB2E4;&#xB978; &#xD504;&#xB85C;&#xC138;&#xC2A4;&#xB294; &#xB2E4;&#xB978; &#xB300;&#xBD80;&#xBD84;&#xC758; &#xC800; &#xBCF4;&#xB2E4; &#xB354; &#xB9CE;&#xC740; &#xC720;&#xC804;&#xC790; &#xC720;&#xC120;&#xD615;-G + C &#xADF8;&#xB78C; &#xC591;&#xC131; &#xC138;&#xADE0;. &#xB610;&#xD55C;, &#xBCF4;&#xB77C;&#xC0C9; &#xAD11;&#xD569;&#xC131; &#xC138;&#xADE0;&#xC758; &#xAD11;&#xD569;&#xC131; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC744; &#xC778;&#xCF54;&#xB529; &#xC5EC;&#xB7EC; &#xC720;&#xC804;&#xC790;&#xB294; heliobacteria&#xC5D0; &#xC874;&#xC7AC; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC601;&#xC591; &#xB9CE;&#xC740; anoxygenic phototrophs &#xC720;&#xC5F0;&#xC131; &#xB2EC;&#xB9AC; H. modesticaldum&#xC758; &#xC644;&#xC804; &#xD55C; &#xAC8C;&#xB188; &#xC2DC;&#xD000;&#xC2A4; &#xC8FC;&#xBAA9;&#xD560; &#xB9CC;&#xD55C; &#xC815;&#xB3C4;&#xC758; &#xB300;&#xC0AC; &#xC804;&#xBB38;&#xD654; &#xBC0F; &#xAC8C;&#xB188; &#xAC10;&#xC18C;&#xC640; &#xC720;&#xAE30; &#xCCB4;&#xB97C; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC900;&#xB2E4;.

Heliobacterium modesticaldum, &#xAC00;&#xC7A5; &#xAC04;&#xB2E8;&#xD55C; &#xAD11;&#xD569;&#xC131; &#xAE30;&#xAD6C;&#xB97C; &#xD3EC;&#xD568; &#xD558;&#xB294; Firmicutes&#xC758; &#xAD11;&#xD569;&#xC131; &#xB300;&#xD45C; &#xAC8C;&#xB188;.

A pesar del hecho heliobacteria son los representantes s&oacute;lo fototr&oacute;ficas del filo bacteriano Firmicutes, an&aacute;lisis gen&oacute;micos de estos organismos han ser registrados. Aqu&iacute; describimos la secuencia completa y el an&aacute;lisis del genoma de Heliobacterium modesticaldum, una especie term&oacute;fila pertenecientes a este grupo &uacute;nico de fot&oacute;trofas. El genoma es un solo cromosoma circular de 3.1-Mb que contiene 3.138 marcos de lectura abierta. Como sospechado de estudios fisiol&oacute;gicos de heliobacteria que han podido Mostrar crecimiento Chlorobiaceae, genes que codifican enzimas para v&iacute;as aut&oacute;trofas conocidas en otros organismos fototr&oacute;ficas, incluyendo Ribulosa Bifosfato Carboxilasa (ciclo de Calvin) liasa de citrato (ciclo del &aacute;cido c&iacute;trico inverso) y malyl coenzima A liasa (v&iacute;a 3-hydroxypropionate), no est&aacute;n presentes en el genoma de H. modesticaldum. As&iacute;, heliobacteria parecen ser los &uacute;nico anoxig&eacute;nica anaerobias conocido fot&oacute;trofas que no son capaces de autotrophy. Aunque para algunas actividades celulares, tales como la fijaci&oacute;n de nitr&oacute;geno, hay un complemento completo de genes en H. modesticaldum, otros procesos, incluyendo el metabolismo de carbono y endosporulation, son gen&eacute;ticamente m&aacute;s &aacute;gil de lo que son en la mayor&iacute;a de los otro bajo-G + C bacterias Gram-positivas. Por otra parte, varios genes que codifican funciones fotosint&eacute;ticas en bacterias fototr&oacute;ficas p&uacute;rpuras no est&aacute;n presentes en el heliobacteria. En contraste con la flexibilidad nutricional de muchos anoxig&eacute;nica fot&oacute;trofas, la secuencia completa del genoma de H. modesticaldum revela un organismo con un notable grado de especializaci&oacute;n metab&oacute;lica y reducci&oacute;n gen&oacute;mica.

El genoma de Heliobacterium modesticaldum, un representante fototr&oacute;fica de los Firmicutes que contiene el aparato fotosint&eacute;tico m&aacute;s simple.

&#x5355;&#x7EC6;&#x80DE; diazotrophic &#x84DD;&#x85FB; Cyanothece sp ATCC 51142 &#xFF08;Cyanothece 51142) &#x662F;&#x80FD;&#x591F;&#x6839;&#x636E;&#x56FA;&#x6C2E;&#x4F9B;&#x6C27;&#x79CD;&#x690D;&#x4E0E;&#x4EA4;&#x66FF;&#x5149;&#x6697;&#x5468;&#x671F;&#x6216;&#x8FDE;&#x7EED;&#x7167;&#x660E;&#x6761;&#x4EF6;&#x3002;&#x8FD9;&#x9879;&#x7814;&#x7A76;&#x8C03;&#x67E5;&#x4E86;&#x78B3;&#x548C;&#x6C2E;&#x6E90;&#x5BF9; Cyanothece 51142 &#x4EE3;&#x8C22;&#x901A;&#x8FC7; (13) C &#x534F;&#x52A9;&#x4EE3;&#x8C22;&#x4EA7;&#x7269;&#x5206;&#x6790;&#x53CA;&#x751F;&#x5316;&#x6D4B;&#x91CF;&#x3002;&#x6301;&#x7EED;&#x5149;&#x7167;&#x4E0B; (50 mumol &#x5149;&#x5B50; m(-2) s(-1)) &#x548C;&#x56FA;&#x6C2E;&#x7684;&#x6761;&#x4EF6;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x53D1;&#x73B0;&#x7518;&#x6CB9;&#x4FC3;&#x8FDB;&#x597D;&#x6C27;&#x751F;&#x7269;&#x91CF;&#x589E;&#x957F; (&#x7531;&#x4E24;&#x4E2A;&#x65B9;&#x9762;) &#x548C;&#x4F9D;&#x8D56;&#x7684;&#x56FA;&#x6C2E;&#x9176;&#x5236;&#x6C22; [&#x8FBE; 25 mumol H(2) (mg &#x53F6;&#x7EFF;&#x7D20;) (-1) h(-1)]&#xFF0C;&#x4F46;&#x5F3A;&#x70C8;&#x964D;&#x4F4E;&#x53F6;&#x7EFF;&#x7D20; CO(2) &#x5229;&#x7528;&#x3002;&#x5728;&#x6C2E;&#x8DB3;&#x591F;&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#xFF0C;Cyanothece 51142 &#x5F97;&#x4EE5;&#x4EE3;&#x8C22;&#x7518;&#x6CB9; photoheterotrophically &#x548C;&#x5149;&#x4F9D;&#x8D56;&#x53CD;&#x5E94; &#xFF08;&#x4F8B;&#x5982;&#x6C27;&#x6F14;&#x53D8;&#xFF09; &#x7684;&#x6D3B;&#x52A8;&#x4E0D;&#x5927;&#x5927;&#x51CF;&#x5C11;&#x3002;&#x76F8;&#x6BD4;&#x4E4B;&#x4E0B;&#xFF0C;sp PCC 6803&#x3002; &#x591A;&#x79CD;&#x663E;&#x793A;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x751F;&#x957F;&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#x7684;&#x660E;&#x663E;&#x6DF7;&#x5408;&#x8425;&#x517B;&#x4EE3;&#x8C22;&#x3002;Isotopomer &#x5206;&#x6790;&#x4E5F;&#x68C0;&#x6D4B;&#x5230; Cyanothece 51142 &#x5F97;&#x4EE5;&#x4FEE;&#x590D; CO(2) &#x901A;&#x8FC7; anaplerotic &#x901A;&#x8DEF;&#xFF0C;&#x5E76;&#x91C7;&#x53D6;&#x4E86;&#x8461;&#x8404;&#x7CD6;&#x548C;&#x6DF7;&#x5408;&#x8425;&#x517B;&#x7269;&#x8D28;&#x5408;&#x6210;&#x4E19;&#x916E;&#x9178;&#x3002;

&#x6DF7;&#x5408;&#x8425;&#x517B;&#x548C; photoheterotrophic &#x4EE3;&#x8C22; Cyanothece sp ATCC 51142 &#x6301;&#x7EED;&#x5149;&#x7167;&#x4E0B;&#x3002;&#x3002;

The unicellular diazotrophic cyanobacterium Cyanothece sp. ATCC 51142 (Cyanothece 51142) is able to grow aerobically under nitrogen-fixing conditions with alternating light-dark cycles or continuous illumination. This study investigated the effects of carbon and nitrogen sources on Cyanothece 51142 metabolism via (13)C-assisted metabolite analysis and biochemical measurements. Under continuous light (50 mumol photons m(-2) s(-1)) and nitrogen-fixing conditions, we found that glycerol addition promoted aerobic biomass growth (by twofold) and nitrogenase-dependent hydrogen production [up to 25 mumol H(2) (mg chlorophyll)( -1) h(-1)], but strongly reduced phototrophic CO(2) utilization. Under nitrogen-sufficient conditions, Cyanothece 51142 was able to metabolize glycerol photoheterotrophically, and the activity of light-dependent reactions (e.g. oxygen evolution) was not significantly reduced. In contrast, Synechocystis sp. PCC 6803 showed apparent mixotrophic metabolism under similar growth conditions. Isotopomer analysis also detected that Cyanothece 51142 was able to fix CO(2) via anaplerotic pathways, and to take up glucose and pyruvate for mixotrophic biomass synthesis.

Mixotrophic and photoheterotrophic metabolism in Cyanothece sp. ATCC 51142 under continuous light.

Le unicellulaires diazotrophes cyanobact&#xE9;rie Cyanothece sp. ATCC 51142 (51142 Cyanothece) est capable de cro&#xEE;tre en a&#xE9;robiose dans fixatrices d&#x26;#39;azote avec une alternance de conditions cycles lumi&#xE8;re-obscurit&#xE9; ou d&#x26;#39;illumination continue. Cette &#xE9;tude a examin&#xE9; les effets des sources de carbone et d&#x26;#39;azote sur le m&#xE9;tabolisme par Cyanothece 51142 (13) C-analyse assist&#xE9;e par m&#xE9;tabolite et des mesures biochimiques. Sous une lumi&#xE8;re continue (50 pmol photons m (-2) s (-1)) et fixatrices d&#x26;#39;azote conditions, nous avons trouv&#xE9; que l&#x26;#39;addition de glyc&#xE9;rol favoris&#xE9; la croissance de la biomasse a&#xE9;robie (par deux fois) et nitrog&#xE9;nase d&#xE9;pendante de la production d&#x26;#39;hydrog&#xE8;ne [jusqu&#x26;#39;&#xE0; 25 pmol H ( 2) (chlorophylle mg) (-1) h (-1)], mais le CO fortement r&#xE9;duit phototrophes (2) l&#x26;#39;utilisation. En vertu de l&#x26;#39;azote suffisantes conditions, Cyanothece 51142 &#xE9;tait capable de m&#xE9;taboliser le glyc&#xE9;rol photoheterotrophically, et l&#x26;#39;activit&#xE9; de la lumi&#xE8;re d&#xE9;pendant de r&#xE9;actions (&#xE9;volution de l&#x26;#39;oxyg&#xE8;ne par exemple) n&#x26;#39;&#xE9;tait pas significativement r&#xE9;duite. En revanche, Synechocystis sp. PCC 6803 a montr&#xE9; le m&#xE9;tabolisme mixotrophe apparente dans des conditions de croissance similaires. Analyse isotopom&#xE8;re &#xE9;galement d&#xE9;tect&#xE9; que Cyanothece 51142 a &#xE9;t&#xE9; en mesure de fixer le CO (2) par des voies anapl&#xE9;rotique, et d&#x26;#39;absorber le glucose et le pyruvate pour la synth&#xE8;se de la biomasse mixotrophe.

M&#xE9;tabolisme et mixotrophe photoh&#xE9;t&#xE9;rotrophes dans Cyanothece Sp. ATCC 51142 sous lumi&#xE8;re continue

Die einzelligen Diazotrophic Cyanobacterium Cyanothece SP. ATCC 51142 (Cyanothece 51142) ist in der Lage zu wachsen aerob unter Stickstoff-Fixierung Bedingungen mit abwechselnd hell-dunkel-Zyklen oder Dauerleuchten. Diese Studie untersuchte die Stoffwechselwirkungen von Kohlenstoff und Stickstoff Quellen Cyanothece 51142 via (13) C-assistierte Metabolit Analyse und biochemische Messungen. Unter Dauerlicht (50 Mumol Photonen m(-2) s(-1)) und Stickstoff-Fixierung Bedingungen, fanden wir, dass Glycerin-Zusatz aerobe Biomasse Wachstum (von zwei) und Nitrogenase-abh&auml;ngige Wasserstoffproduktion gef&ouml;rdert [bis zu 25 Mumol H(2) (mg Chlorophyll) (1) h(-1)], aber stark reduziert phototrophe CO(2) Auslastung. Unter Stickstoff-hinreichende Bedingungen Cyanothece 51142 konnte Glycerin Photoheterotrophically metabolisieren und die Aktivit&auml;t der Licht-abh&auml;ngige Reaktionen (z. B. Sauerstoff-Entwicklung) war nicht deutlich reduziert. Im Gegensatz dazu zeigte Synechocystis sp. PCC 6803 scheinbare Mixotrophic Stoffwechsel unter &auml;hnliche Wachstumsbedingungen. Isotopomer-Analyse hat auch festgestellt, dass Cyanothece 51142 CO(2) &uuml;ber Anaplerotische Wege zu beheben, und Glukose und Pyruvat f&uuml;r Mixotrophic Biomasse Synthese aufnehmen konnte.

Stoffwechsel der Mixotrophic und Photoheterotrophic in Cyanothece SP. ATCC 51142 unter Dauerlicht.

Unicellulari azotofissatori cyanobacterium Cyanothece SP. ATCC 51142 (Cyanothece 51142) &egrave; in grado di crescere aerobicamente sotto azoto-fissazione condizioni con alternanza di cicli luce-buio o luce continua. Questo studio ha studiato gli effetti delle fonti di carbonio e azoto sul metabolismo Cyanothece 51142 via (13) C-assistita metabolita analisi e misure biochimiche. Sotto luce continua (50 mumol fotoni m(-2) s(-1)) e condizioni fissano l&#39;azoto, abbiamo trovato che aggiunta di glicerolo promosso la crescita di biomassa aerobica (da duplice) e la produzione di idrogeno nitrogenasi-dipendente [fino a 25 mumol H(2) (clorofilla mg) h(-1) (-1)], ma fortemente ridotto phototrophic mentre utilizzo. Condizioni sufficienti di azoto, Cyanothece 51142 &egrave; stato in grado di metabolizzare il glicerolo photoheterotrophically, e l&#39;attivit&agrave; delle reazioni luce-dipendenti (ad esempio l&#39;evoluzione dell&#39;ossigeno) non &egrave; stata significativamente ridotta. In contrasto, struttura SP. PCC 6803 ha mostrato apparente mixotrophic metabolismo in simili condizioni di crescita. Isotopomer analisi ha anche rilevato che Cyanothece 51142 era in grado di Difficolt&agrave; mentre tramite vie anaplerotic e di prendere il glucosio e piruvato per la sintesi di biomassa mixotrophic.

Mixotrophic e photoheterotrophic il metabolismo in Cyanothece SP. ATCC 51142 sotto luce continua.

&#x5358;&#x7D30;&#x80DE;&#x30B7;&#x30A2;&#x30CE;&#x30D0;&#x30AF;&#x30C6;&#x30EA;&#x30A2;diazotrophic Cyanothece SP&#x3002; ATCC 51142&#xFF08;Cyanothece 51142&#xFF09;&#x306F;&#x3001;&#x660E;&#x6697;&#x30B5;&#x30A4;&#x30AF;&#x30EB;&#x3084;&#x9023;&#x7D9A;&#x7167;&#x660E;&#x3092;&#x4EA4;&#x4E92;&#x306B;&#x7A92;&#x7D20;&#x56FA;&#x5B9A;&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#x3067;&#x597D;&#x6C17;&#x7684;&#x306B;&#x6210;&#x9577;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x672C;&#x7814;&#x7A76;&#x3067;&#x306F;&#xFF08;13&#xFF09;C-&#x30A2;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C8;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x7523;&#x7269;&#x89E3;&#x6790;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x751F;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;Cyanothece 51142&#x4EE3;&#x8B1D;&#x306B;&#x53CA;&#x307C;&#x3059;&#x70AD;&#x7D20;&#x6E90;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x7A92;&#x7D20;&#x6E90;&#x306E;&#x52B9;&#x679C;&#x3092;&#x691C;&#x8A0E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x9023;&#x7D9A;&#x5149;&#xFF08;50 mumol&#x5149;&#x5B50;&#x30E1;&#x30FC;&#x30C8;&#x30EB;&#xFF08;-2&#xFF09;&#x306E;&#xFF08;-1&#xFF09;&#xFF09;&#x3068;&#x7A92;&#x7D20;&#x56FA;&#x5B9A;&#x6761;&#x4EF6;&#x306E;&#x4E0B;&#x3067;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x30B0;&#x30EA;&#x30BB;&#x30ED;&#x30FC;&#x30EB;&#x306E;&#x6DFB;&#x52A0;&#x306F;&#x597D;&#x6C17;&#x6027;&#x306E;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30DE;&#x30B9;&#x6210;&#x9577;&#xFF08;&#x4E8C;&#x91CD;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#xFF09;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30CB;&#x30C8;&#x30ED;&#x30B2;&#x30CA;&#x30FC;&#x30BC;&#x4F9D;&#x5B58;&#x6C34;&#x7D20;&#x751F;&#x7523;[&#x6700;&#x5927;25 mumol H&#x306B;&#xFF08;&#x6607;&#x683C;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;2&#xFF09;&#xFF08;mg&#x306E;&#x30AF;&#x30ED;&#x30ED;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#xFF09;&#xFF08;-1&#xFF09;&#x3001;H&#xFF08;-1&#xFF09;]&#x304C;&#x3001;&#x5F37;&#x304F;&#x5149;&#x5408;&#x6210;CO&#xFF08;2&#xFF09;&#x5229;&#x7528;&#x7387;&#x3092;&#x6E1B;&#x5C11;&#x3055;&#x305B;&#x305F;&#x3002;&#x7A92;&#x7D20;&#x306B;&#x5341;&#x5206;&#x306A;&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#x3067;&#x3001;Cyanothece 51142&#x306F;photoheterotrophically&#x30B0;&#x30EA;&#x30BB;&#x30ED;&#x30FC;&#x30EB;&#x3092;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x5149;&#x4F9D;&#x5B58;&#x6027;&#x53CD;&#x5FDC;&#xFF08;&#x4F8B;&#x3048;&#x3070;&#x3001;&#x9178;&#x7D20;&#x306E;&#x9032;&#x5316;&#xFF09;&#x306E;&#x6D3B;&#x6027;&#x304C;&#x6709;&#x610F;&#x306B;&#x6E1B;&#x5C11;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x306A;&#x3044;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x5BFE;&#x7167;&#x7684;&#x306B;&#x3001;&#x30E9;&#x30F3;&#x85FB;&#x3002; PCC 6803&#x306F;&#x3001;&#x540C;&#x69D8;&#x306E;&#x6210;&#x9577;&#x6761;&#x4EF6;&#x306E;&#x4E0B;&#x3067;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306A;&#x6DF7;&#x5408;&#x6804;&#x990A;&#x306E;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x30A2;&#x30A4;&#x30BD;&#x30C8;&#x30DD;&#x30DE;&#x30FC;&#x5206;&#x6790;&#x306F;&#x307E;&#x305F;Cyanothece 51142&#x306F;anaplerotic&#x7D4C;&#x8DEF;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;CO&#xFF08;2&#xFF09;&#x3092;&#x4FEE;&#x6B63;&#x3057;&#x3001;&#x6DF7;&#x5408;&#x6804;&#x990A;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30DE;&#x30B9;&#x5408;&#x6210;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30B0;&#x30EB;&#x30B3;&#x30FC;&#x30B9;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30D4;&#x30EB;&#x30D3;&#x30F3;&#x9178;&#x3092;&#x53D6;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x691C;&#x51FA;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

Cyanothece SP&#x306E;&#x6DF7;&#x5408;&#x6804;&#x990A;&#x3068;&#x4EE3;&#x8B1D;Photoheterotrophic&#x3002;&#x9023;&#x7D9A;&#x5149;&#x4E0B;&#x3067;ATCC 51142

&#xB2E8; &#xC138;&#xD3EC; diazotrophic cyanobacterium Cyanothece sp. ATCC 51142 (Cyanothece 51142)&#xC740; &#xC9C8;&#xC18C; &#xACE0;&#xC815; &#xC544;&#xB798; aerobically &#xC131;&#xC7A5;&#xD560; &#xC218; &#xAD50;&#xB958; &#xBE5B; &#xC5B4;&#xB450;&#xC6B4; &#xC0AC;&#xC774;&#xD074; &#xB610;&#xB294; &#xC5F0;&#xC18D; &#xC870;&#xBA85; &#xC870;&#xAC74;. &#xC774; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xC870;&#xC0AC; (13) C&#xB97C; &#xC774;&#xC6A9;&#xD55C; &#xB300;&#xC0AC; &#xC0B0;&#xBB3C; &#xBD84;&#xC11D; &#xBC0F; &#xC0DD; &#xD654; &#xD655; &#xC801;&#xC778; &#xCE21;&#xC815;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; Cyanothece 51142 &#xC2E0;&#xC9C4; &#xB300;&#xC0AC;&#xC5D0; &#xC18C;&#xC2A4; &#xD0C4;&#xC18C; &#xBC0F; &#xC9C8;&#xC18C;&#xC758; &#xC601;&#xD5A5;. &#xC5F0;&#xC18D; &#xAD11;&#xC6D0; (50 mumol &#xAD11;&#xC790; m(-2) s(-1)) &#xBC0F; &#xC9C8;&#xC18C; &#xACE0;&#xC815; &#xC870;&#xAC74;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xAE00;&#xB9AC;&#xC138;&#xB864; &#xCD94;&#xAC00; &#xC2B9;&#xC9C4; (2 &#xC911;) &#xD558; &#xC5EC; &#xD638; &#xAE30;&#xC131; &#xBC14;&#xC774;&#xC624; &#xB9E4;&#xC2A4; &#xC131;&#xC7A5;&#xACFC; nitrogenase &#xC885;&#xC18D; &#xC218;&#xC18C; &#xC0DD;&#xC0B0; &#xBC1C;&#xACAC; [&#xCD5C;&#xB300; 25 mumol H(2) (mg &#xC5FD;&#xB85D;&#xC18C;) (-1) h(-1)], &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xAC15;&#xB825; &#xD558; &#xAC8C; &#xAD11;&#xD569;&#xC131; CO(2) &#xC0AC;&#xC6A9;&#xB960;&#xC744; &#xAC10;&#xC18C;. &#xC9C8;&#xC18C; &#xCDA9;&#xBD84; &#xD55C; &#xC870;&#xAC74;&#xC5D0;&#xC11C; Cyanothece 51142 &#xAE00;&#xB9AC;&#xC138;&#xB864; photoheterotrophically &#xB300;&#xC0AC; &#xC218; &#xC788;&#xC5C8;&#xACE0; &#xBE5B; &#xC885;&#xC18D; &#xBC18;&#xC751; (&#xC608;&#xB97C; &#xB4E4;&#xBA74; &#xC0B0;&#xC18C; &#xC9C4;&#xD654;)&#xC758; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC774; &#xD06C;&#xAC8C; &#xAC10;&#xC18C; &#xD588;&#xB2E4;. &#xBC18;&#xBA74;&#xC5D0; sp. Synechocystis PCC 6803 &#xBE44;&#xC2B7;&#xD55C; &#xC131;&#xC7A5; &#xC870;&#xAC74; &#xD558;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBA85;&#xBC31;&#xD55C; mixotrophic &#xC2E0;&#xC9C4; &#xB300;&#xC0AC;&#xB97C; &#xBCF4;&#xC600;&#xB2E4;. Isotopomer &#xBD84;&#xC11D; &#xAC10;&#xC9C0; Cyanothece 51142 CO(2) anaplerotic &#xACBD;&#xB85C; &#xD1B5;&#xD574; &#xD574;&#xACB0; &#xD558; &#xACE0; &#xD3EC;&#xB3C4; &#xB2F9; &#xBC0F; pyruvate mixotrophic &#xBC14;&#xC774;&#xC624; &#xB9E4;&#xC2A4; &#xD569;&#xC131;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xAC08; &#xC218; &#xC788;&#xC5C8;&#xB2E4;.

Sp. Cyanothece ATCC 51142 &#xC5F0;&#xC18D; &#xC870;&#xBA85; &#xC544;&#xB798;&#xC5D0;&#xC11C; Mixotrophic &#xBC0F; photoheterotrophic &#xC2E0;&#xC9C4; &#xB300;&#xC0AC;.

La cianobacteria unicelular diazotr&#xF3;ficas Cyanothece sp. ATCC 51142 (Cyanothece 51142) es capaz de crecer en condiciones aer&#xF3;bicas fijadoras de nitr&#xF3;geno con la alternancia de ciclos de luz-oscuridad o iluminaci&#xF3;n continua. Este estudio investig&#xF3; los efectos de las fuentes de carbono y nitr&#xF3;geno en el metabolismo a trav&#xE9;s de Cyanothece 51142 (13) C-asistida por el an&#xE1;lisis de metabolitos y las mediciones bioqu&#xED;micas. Bajo luz continua (50 fotones mymol m (-2) s (-1)) y las condiciones de fijaci&#xF3;n de nitr&#xF3;geno, se encontr&#xF3; que la adici&#xF3;n de glicerol promovido crecimiento de la biomasa aer&#xF3;bico (por doble) y nitrogenasa dependiente de la producci&#xF3;n de hidr&#xF3;geno [hasta 25 mymol H ( 2) (mg clorofila) (-1) h (-1)], pero el CO reduce fuertemente fot&#xF3;trofas (2) utilizaci&#xF3;n. Bajo nitr&#xF3;geno suficientes condiciones, Cyanothece 51142 fue capaz de metabolizar glicerol photoheterotrophically, y la actividad de la luz reacciones dependientes (por ejemplo, la evoluci&#xF3;n de ox&#xED;geno) no se redujo significativamente. En contraste, Synechocystis sp. PCC 6803 mostr&#xF3; el metabolismo mixotr&#xF3;fica aparente en condiciones de crecimiento similares. Isotopomer an&#xE1;lisis tambi&#xE9;n detect&#xF3; que Cyanothece 51142 fue capaz de fijar el CO (2) a trav&#xE9;s de v&#xED;as anapler&#xF3;ticas, y para tomar la glucosa y piruvato para la s&#xED;ntesis de biomasa mixotr&#xF3;fica.

Metabolismo y mixotr&#xF3;fica Photoheterotrophic en Cyanothece Sp. ATCC 51142 bajo luz continua

&#x4EE3;&#x8C22;&#x901A;&#x91CF;&#x5206;&#x6790;&#x662F;&#x7528;&#x6765;&#x786E;&#x5B9A;&#x6700;&#x7EC8;&#x8F93;&#x51FA;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4EE3;&#x8C22;&#x548C;&#x56E0;&#x6B64;&#x68C0;&#x6D4B;&#x65B0;&#x8FD1;&#x6709;&#x5173;&#x74F6;&#x9888;&#x5728;&#x751F;&#x4EA7;&#x529B;&#x4E2D;&#x7684;&#x91CD;&#x8981;&#x5DE5;&#x5177;&#x3002;&#x57FA;&#x4E8E; &sup1;&sup3; C &#x7684;&#x4EE3;&#x8C22;&#x901A;&#x91CF;&#x5206;&#x6790; &#xFF08;&sup1;&sup3; C-MFA&#xFF09; &#x548C;&#x901A;&#x91CF;&#x5E73;&#x8861;&#x5206;&#x6790; (FBA) &#x751F;&#x7269;&#x6280;&#x672F;&#x6709;&#x8BB8;&#x591A;&#x6F5C;&#x5728;&#x7684;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x3002;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x4ECD;&#x7136;&#x5B58;&#x5728;&#x5728; fluxomics &#x7814;&#x7A76;&#x4E2D;&#x503C;&#x5F97;&#x6CE8;&#x610F;&#x7684;&#x969C;&#x788D;&#x3002;&#x7B2C;&#x4E00;&#xFF0C;&sup1;&sup3; C MFA &#x548C; FBA &#x7684;&#x51E0;&#x4E2A;&#x6280;&#x672F;&#x96BE;&#x70B9;&#x4E25;&#x91CD;&#x9650;&#x5236; fluxomics &#x8C03;&#x67E5;&#x7ED3;&#x679C;&#x7684;&#x8303;&#x56F4;&#x548C;&#x9002;&#x7528;&#x6027;&#x83B7;&#x5F97;&#x4EE3;&#x8C22;&#x7684;&#x4FE1;&#x606F;&#x3002;&#x7B2C;&#x4E8C;&#xFF0C;&#x4EE3;&#x8C22;&#x8C03;&#x63A7;&#x7684;&#x590D;&#x6742;&#x6027;&#x4E00;&#x4E2A;&#x5F88;&#x5927;&#x6311;&#x6218;&#x7CBE;&#x786E;&#x9884;&#x6D4B;&#x548C;&#x5206;&#x6790;&#x7684;&#x4EE3;&#x8C22;&#x7F51;&#x7EDC;&#xFF0C;&#x5982;&#x6709; fluxomics &#x7684;&#x7ED3;&#x679C;&#x548C;&#x5176;&#x4ED6;&#x7EC4;&#x5B66;&#x7814;&#x7A76;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x5DEE;&#x8DDD;&#x3002;&#x7B2C;&#x4E09;&#xFF0C;&#x5C3D;&#x7BA1;&#x5DF2;&#x67E5;&#x660E;&#x7684;&#x4EE3;&#x8C22;&#x969C;&#x788D;&#x6216;&#x4E3B;&#x673A;&#x4ECE;&#x4EA7;&#x54C1;&#x5408;&#x6210;&#x7684;&#x538B;&#x529B;&#x6765;&#x6E90;&#xFF0C;&#x4ECD;&#x7136;&#x96BE;&#x4EE5;&#x514B;&#x670D;&#x56FA;&#x6709;&#x4EE3;&#x8C22;&#x9C81;&#x68D2;&#x6027;&#x6216;&#x6709;&#x6548;&#x5730;&#x5BFC;&#x5165;&#x548C;&#x8868;&#x8FBE;&#x5916;&#x6765;&#x7684;&#x9014;&#x5F84;&#x3002;&#x7B2C;&#x56DB;&#xFF0C;&#x4EA7;&#x54C1;&#x7684;&#x6536;&#x76CA;&#x7387;&#x5F80;&#x5F80;&#x968F;&#x7740;&#x9176;&#x6B65;&#x9AA4;&#x589E;&#x52A0;&#x7684;&#x6570;&#x91CF;&#x51CF;&#x5C11;&#x3002;&#x8FD9;&#x79CD;&#x51CF;&#x5C11;&#x7684;&#x4EA7;&#x91CF;&#x4E0D;&#x53EF;&#x80FD;&#x5F15;&#x8D77;&#x901F;&#x7387;&#x9650;&#x5236;&#x9176;&#xFF0C;&#x4F46;&#x800C;&#x901A;&#x8FC7;&#x6BCF;&#x4E2A;&#x9176;&#x53CD;&#x5E94;&#x79EF;&#x7D2F;&#x3002;&#x7B2C;&#x4E94;&#xFF0C;&#x6CA1;&#x6709;&#x88AB;&#x53D1;&#x8FBE;&#x56FD;&#x5BB6;&#x7684;&#x8868;&#x5F81; nonmodel &#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x548C;&#x6700;&#x5927;&#x5316;&#x7684;&#x9AD8;&#x541E;&#x5410;&#x91CF; fluxomics &#x5DE5;&#x5177;&#x4F11;&#x6B62;&#x53CA;&#x5176;&#x5728;&#x5DE5;&#x4E1A;&#x751F;&#x7269;&#x6280;&#x672F;&#x7684;&#x5E94;&#x7528;&#x3002;&#x7CBE;&#x70BC; fluxomics &#x5DE5;&#x5177;&#x548C;&#x7406;&#x89E3;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x969C;&#x788D;&#x5C06;&#x63D0;&#x9AD8;&#x6211;&#x4EEC;&#x5DE5;&#x7A0B;&#x5E08;&#x9AD8;&#x6548;&#x7387;&#x5728;&#x4E3B;&#x673A;&#x4E2D;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x7684;&#x4EE3;&#x8C22;&#x9014;&#x5F84;&#x7684;&#x80FD;&#x529B;&#x3002;

Fluxomics &#x548C;&#x5DE5;&#x4E1A;&#x751F;&#x7269;&#x6280;&#x672F;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x5DEE;&#x8DDD;&#x3002;

Metabolic flux analysis is a vital tool used to determine the ultimate output of cellular metabolism and thus detect biotechnologically relevant bottlenecks in productivity. Â¹Â³C-based metabolic flux analysis (Â¹Â³C-MFA) and flux balance analysis (FBA) have many potential applications in biotechnology. However, noteworthy hurdles in fluxomics study are still present. First, several technical difficulties in both Â¹Â³C-MFA and FBA severely limit the scope of fluxomics findings and the applicability of obtained metabolic information. Second, the complexity of metabolic regulation poses a great challenge for precise prediction and analysis of metabolic networks, as there are gaps between fluxomics results and other omics studies. Third, despite identified metabolic bottlenecks or sources of host stress from product synthesis, it remains difficult to overcome inherent metabolic robustness or to efficiently import and express nonnative pathways. Fourth, product yields often decrease as the number of enzymatic steps increases. Such decrease in yield may not be caused by rate-limiting enzymes, but rather is accumulated through each enzymatic reaction. Fifth, a high-throughput fluxomics tool hasnot been developed for characterizing nonmodel microorganisms and maximizing their application in industrial biotechnology. Refining fluxomics tools and understanding these obstacles will improve our ability to engineer highly efficient metabolic pathways in microbial hosts.

Bridging the gap between fluxomics and industrial biotechnology.

Analyse des flux m&#xE9;taboliques est un outil essentiel utilis&#xE9; pour d&#xE9;terminer le r&#xE9;sultat ultime du m&#xE9;tabolisme cellulaire et donc de d&#xE9;tecter les goulets d&#x26;#39;&#xE9;tranglement biotechnologique pertinentes de la productivit&#xE9;. &#xB9; &#xB3; C-base de l&#x26;#39;analyse de flux m&#xE9;tabolique (&#xB9; &#xB3; C-MAE) et l&#x26;#39;analyse du bilan de flux (FBA) ont de nombreuses applications potentielles de la biotechnologie. Cependant, des obstacles notables dans l&#x26;#39;&#xE9;tude fluxomics sont toujours pr&#xE9;sents. Tout d&#x26;#39;abord, plusieurs difficult&#xE9;s techniques &#xE0; la fois &#xB9; &#xB3; C-MFA et FBA s&#xE9;v&#xE8;rement limiter la port&#xE9;e des conclusions fluxomics et l&#x26;#39;applicabilit&#xE9; de l&#x26;#39;information m&#xE9;tabolique obtenu. Deuxi&#xE8;mement, la complexit&#xE9; de la r&#xE9;gulation m&#xE9;tabolique repr&#xE9;sente un grand d&#xE9;fi pour la pr&#xE9;diction pr&#xE9;cise et l&#x26;#39;analyse des r&#xE9;seaux m&#xE9;taboliques, comme il ya des &#xE9;carts entre les r&#xE9;sultats fluxomics et d&#x26;#39;autres &#xE9;tudes omique. Troisi&#xE8;mement, malgr&#xE9; les goulets d&#x26;#39;&#xE9;tranglement identifi&#xE9;s m&#xE9;taboliques ou les sources de stress h&#xF4;te &#xE0; partir de la synth&#xE8;se de produits, il reste difficile de surmonter la robustesse inh&#xE9;rente m&#xE9;tabolique ou &#xE0; importer et efficacement exprimer voies non indig&#xE8;nes. Quatri&#xE8;mement, les rendements des produits souvent diminuer &#xE0; mesure que le nombre d&#x26;#39;augmentations &#xE9;tapes enzymatiques. Une telle diminution du rendement ne peut &#xEA;tre caus&#xE9;e par des taux de limitation des enzymes, mais plut&#xF4;t est accumul&#xE9; par chaque r&#xE9;action enzymatique. Cinqui&#xE8;mement, un hasnot haut d&#xE9;bit outil fluxomics &#xE9;t&#xE9; d&#xE9;velopp&#xE9;e pour la caract&#xE9;risation des micro-organismes nonmodel et de maximiser leur application dans la biotechnologie industrielle. Affiner les outils fluxomics et comprendre ces obstacles permettra d&#x26;#39;am&#xE9;liorer notre capacit&#xE9; &#xE0; concevoir hautement efficaces des voies m&#xE9;taboliques dans des h&#xF4;tes microbiens.

Combler le foss&#xE9; entre Fluxomics et la biotechnologie industrielle

Metabolische Flussmittel-Analyse ist ein wichtiges Hilfsmittel ermittelt die endg&uuml;ltige Ausgabe des Zellstoffwechsels und damit erkennen biotechnologisch relevanten Engp&auml;sse in der Produktivit&auml;t. &sup1;&sup3; C-basierten metabolische Flussmittel (&sup1;&sup3; C-MFA) und Flussmittel-Gleichgewicht-Analyse (FBA) haben viele potentielle Anwendungen in der Biotechnologie. Bemerkenswerte H&uuml;rden in Fluxomics-Studie sind jedoch weiterhin vorhanden. Zun&auml;chst einige technische Schwierigkeiten bei &sup1;&sup3; C-MFA und FBA schr&auml;nken den Geltungsbereich der Fluxomics Erkenntnisse und die Anwendbarkeit der metabolischen Informationen. Zweitens stellt die Komplexit&auml;t der metabolischen Verordnung eine gro&szlig;e Herausforderung f&uuml;r pr&auml;zise Vorhersage und Analyse metabolischer Netzwerke, da gibt es L&uuml;cken zwischen Fluxomics-Ergebnisse und andere Omics-Studien. Drittens bleibt es trotz ermittelten metabolische Engp&auml;sse oder Quellen von Host-Stress von Produktsynthese, schwierig inh&auml;rente metabolische Robustheit zu &uuml;berwinden oder effizient zu importieren und express nicht verwandte Wege. Viertens sinken Produkt Renditen oft als die Anzahl der enzymatischen Schritten erh&ouml;ht. Dieser R&uuml;ckgang der Rendite nicht durch die Begrenzung der &Uuml;bertragungsrate verursacht werden kann Enzyme, sondern vielmehr durch jede Enzymreaktion angesammelt wird. F&uuml;nftens: eine Hochdurchsatz Fluxomics Tool Hasnot wurde entwickelt f&uuml;r herausragenden nonmodel Mikroorganismen und die Maximierung ihrer Anwendung in der industriellen Biotechnologie. Raffination Fluxomics Werkzeuge und das Verst&auml;ndnis dieser Hindernisse werden unsere F&auml;higkeit, hocheffiziente Stoffwechselwege in mikrobiellen Wirten Ingenieur verbessern.

Die L&uuml;cke zwischen Fluxomics und industrielle Biotechnologie.

Analisi di flusso metabolico sono uno strumento vitale utilizzato per determinare l&#39;output finale del metabolismo cellulare e quindi rilevare gli ingorghi biotecnologicamente rilevanti in termini di produttivit&agrave;. &sup1;&sup3; C-base metabolica flux (&sup1;&sup3; C-MFA) e flux equilibrio analisi (FBA) hanno molte potenziali applicazioni nel settore delle biotecnologie. Tuttavia, notevoli ostacoli in fluxomics studio sono ancora presenti. Primo, entrambi &sup1;&sup3; C-MFA e FBA severamente limitare l&#39;ambito delle scoperte di fluxomics e l&#39;applicabilit&agrave; delle diverse difficolt&agrave; tecniche ottenute informazioni metaboliche. In secondo luogo, la complessit&agrave; di regolazione metabolica pone una grande sfida per la precisa previsione e analisi delle reti metaboliche, come ci sono lacune tra altri studi omics e fluxomics risultati. In terzo luogo, nonostante identificati metaboliche strozzature o fonti di stress host dalla sintesi del prodotto, resta difficile superare intrinseca robustezza metabolica o di importare in modo efficiente ed esprimere percorsi non nativi. In quarto luogo, prodotto rendimenti spesso diminuiscono come il numero dei passaggi enzimatici aumenta. Tale diminuzione di rendimento non pu&ograve; essere causato dalla limitazione della velocit&agrave; degli enzimi, ma piuttosto &egrave; accumulato attraverso ogni reazione enzimatica. Quinto, un hasnot strumento high-throughput fluxomics stati sviluppati per i microrganismi nonmodel caratterizzante e massimizzare loro applicazione nel settore delle biotecnologie industriali. Fluxomics strumenti di raffinazione e la comprensione di questi ostacoli migliorer&agrave; la nostra capacit&agrave; di ingegnere altamente efficienti vie metaboliche nel host microbico.

Colmare il divario tra fluxomics e biotecnologia industriale.

&#x4EE3;&#x8B1D;&#x30D5;&#x30E9;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9;&#x89E3;&#x6790;&#x306F;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x306E;&#x6700;&#x7D42;&#x7684;&#x306A;&#x51FA;&#x529B;&#x3092;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x3001;&#x751F;&#x7523;&#x6027;&#x306E;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30C6;&#x30AF;&#x30CE;&#x30ED;&#x30B8;&#x30FC;&#x306B;&#x95A2;&#x9023;&#x3059;&#x308B;&#x30DC;&#x30C8;&#x30EB;&#x30CD;&#x30C3;&#x30AF;&#x3092;&#x691C;&#x51FA;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x30C4;&#x30FC;&#x30EB;&#x3067;&#x3059;&#x3002; &#xB9;&#xB3;C&#x8A00;&#x8A9E;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x30D5;&#x30E9;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9;&#x89E3;&#x6790;&#xFF08;&#xB9;&#xB3;C-MFA&#xFF09;&#x3068;&#x30D5;&#x30E9;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9;&#x30D0;&#x30E9;&#x30F3;&#x30B9;&#x5206;&#x6790;&#xFF08;FBA&#xFF09;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30C6;&#x30AF;&#x30CE;&#x30ED;&#x30B8;&#x30FC;&#x306E;&#x591A;&#x304F;&#x306E;&#x6F5C;&#x5728;&#x7684;&#x306A;&#x30A2;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3092;&#x6301;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3057;&#x304B;&#x3057;&#x3001;fluxomics&#x7814;&#x7A76;&#x3067;&#x6CE8;&#x76EE;&#x3059;&#x3079;&#x304D;&#x30CF;&#x30FC;&#x30C9;&#x30EB;&#x306F;&#x4F9D;&#x7136;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x5B58;&#x5728;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x307E;&#x305A;&#x3001;&#xB9;&#xB3;C-MFA&#x3068;FBA&#x306E;&#x4E21;&#x65B9;&#x3067;&#x3044;&#x304F;&#x3064;&#x304B;&#x306E;&#x6280;&#x8853;&#x7684;&#x56F0;&#x96E3;&#x304C;&#x6DF1;&#x523B;&#x306A;fluxomics&#x77E5;&#x898B;&#x306E;&#x7BC4;&#x56F2;&#x3001;&#x5F97;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x60C5;&#x5831;&#x306E;&#x9069;&#x7528;&#x3092;&#x5236;&#x9650;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002; fluxomics&#x7D50;&#x679C;&#x3068;&#x4ED6;&#x306E;&#x30AA;&#x30DF;&#x30AF;&#x30B9;&#x7814;&#x7A76;&#x306E;&#x9593;&#x306B;&#x30AE;&#x30E3;&#x30C3;&#x30D7;&#x304C;&#x3042;&#x308B;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x7B2C;&#x4E8C;&#x306B;&#x3001;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x8ABF;&#x7BC0;&#x306E;&#x8907;&#x96D1;&#x3055;&#x306F;&#x3001;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF;&#x306E;&#x6B63;&#x78BA;&#x306A;&#x4E88;&#x6E2C;&#x3068;&#x5206;&#x6790;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x5927;&#x304D;&#x306A;&#x8AB2;&#x984C;&#x3068;&#x306A;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x7B2C;&#x4E09;&#x306B;&#x3001;&#x8B58;&#x5225;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x306E;&#x30DC;&#x30C8;&#x30EB;&#x3084;&#x88FD;&#x54C1;&#x5408;&#x6210;&#x304B;&#x3089;&#x30DB;&#x30B9;&#x30C8;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EC;&#x30B9;&#x306E;&#x6E90;&#x306B;&#x3082;&#x304B;&#x304B;&#x308F;&#x3089;&#x305A;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x306F;&#x56FA;&#x6709;&#x306E;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x306E;&#x5805;&#x7262;&#x6027;&#x3092;&#x514B;&#x670D;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x52B9;&#x7387;&#x7684;&#x306B;&#x30A4;&#x30F3;&#x30DD;&#x30FC;&#x30C8;&#x3057;&#x3001;&#x30CD;&#x30A4;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D6;&#x306E;&#x7D4C;&#x8DEF;&#x3092;&#x8868;&#x73FE;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306F;&#x4F9D;&#x7136;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x56F0;&#x96E3;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x7B2C;&#x56DB;&#x306B;&#x3001;&#x751F;&#x6210;&#x7269;&#x306E;&#x53CE;&#x7387;&#x306F;&#x3001;&#x591A;&#x304F;&#x306E;&#x9175;&#x7D20;&#x306E;&#x30B9;&#x30C6;&#x30C3;&#x30D7;&#x6570;&#x304C;&#x5897;&#x52A0;&#x3059;&#x308B;&#x306B;&#x3064;&#x308C;&#x3066;&#x6E1B;&#x5C11;&#x3059;&#x308B;&#x3002;&#x53CE;&#x7387;&#x306E;&#x3053;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x6E1B;&#x5C11;&#x306F;&#x3001;&#x30EC;&#x30FC;&#x30C8;&#x5236;&#x9650;&#x9175;&#x7D20;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x5F15;&#x304D;&#x8D77;&#x3053;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x304B;&#x3082;&#x3057;&#x308C;&#x306A;&#x3044;&#x304C;&#x3001;&#x3080;&#x3057;&#x308D;&#x305D;&#x308C;&#x305E;&#x308C;&#x306E;&#x9175;&#x7D20;&#x53CD;&#x5FDC;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x84C4;&#x7A4D;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x3002;&#x7B2C;&#x4E94;&#x306B;&#x3001;&#x9AD8;&#x30B9;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x30C3;&#x30C8;fluxomics&#x30C4;&#x30FC;&#x30EB;hasnot&#x306F;nonmodel&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x3092;&#x7279;&#x5FB4;&#x4ED8;&#x3051;&#x308B;&#x3068;&#x5DE5;&#x696D;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30C6;&#x30AF;&#x30CE;&#x30ED;&#x30B8;&#x30FC;&#x306E;&#x5FDC;&#x7528;&#x3092;&#x6700;&#x5927;&#x306B;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x958B;&#x767A;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002; fluxomics&#x30C4;&#x30FC;&#x30EB;&#x3092;&#x6539;&#x826F;&#x3057;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x969C;&#x5BB3;&#x3092;&#x7406;&#x89E3;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306F;&#x3001;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x5BBF;&#x4E3B;&#x5185;&#x3067;&#x975E;&#x5E38;&#x306B;&#x52B9;&#x7387;&#x7684;&#x306A;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x7D4C;&#x8DEF;&#x3092;&#x8A2D;&#x8A08;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x6211;&#x3005;&#x306E;&#x80FD;&#x529B;&#x3092;&#x5411;&#x4E0A;&#x3055;&#x305B;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

Fluxomics&#x3068;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30C6;&#x30AF;&#x30CE;&#x30ED;&#x30B8;&#x30FC;&#x7523;&#x696D;&#x9593;&#x306E;&#x30AE;&#x30E3;&#x30C3;&#x30D7;&#x3092;&#x57CB;&#x3081;&#x308B;

&#xC2E0;&#xC9C4; &#xB300;&#xC0AC; &#xD50C;&#xB7ED;&#xC2A4; &#xBD84;&#xC11D;&#xC740; &#xC138;&#xD3EC; &#xB300;&#xC0AC;&#xC758; &#xCD5C;&#xC885; &#xCD9C;&#xB825;&#xC744; &#xACB0;&#xC815; &#xD558; &#xACE0; &#xB530;&#xB77C;&#xC11C; &#xC0DD;&#xC0B0;&#xC131;&#xC5D0; biotechnologically &#xAD00;&#xB828; &#xBCD1;&#xBAA9; &#xD604;&#xC0C1;&#xC744; &#xAC10;&#xC9C0; &#xD558;&#xB294; &#xB370; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558;&#xB294; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xB3C4;&#xAD6C; &#xC774;&#xB2E4;. &#xC2E0;&#xC9C4; &#xB300;&#xC0AC; &#xD50C;&#xB7ED;&#xC2A4; &sup1;&sup3; C &#xAE30;&#xBC18; &#xBD84;&#xC11D; (&sup1;&sup3; C-MFA) &#xBC0F; &#xD50C;&#xB7ED;&#xC2A4; &#xADE0;&#xD615; &#xBD84;&#xC11D; (FBA) &#xC0DD;&#xBA85; &#xACF5;&#xD559;&#xC5D0; &#xB9CE;&#xC740; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xC801;&#xC778; &#xC751;&#xC6A9; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8;&#xC744; &#xD588;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;, fluxomics &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC8FC;&#xBAA9;&#xD560; &#xB9CC;&#xD55C; &#xC7A5;&#xC560;&#xBB3C;&#xC740; &#xC5EC;&#xC804;&#xD788; &#xC874;&#xC7AC; &#xD55C;&#xB2E4;. &#xCCAB;&#xC9F8;, &sup1;&sup3; C-MFA &#xBC0F; FBA&#xC5D0;&#xC11C; &#xBA87; &#xAC00;&#xC9C0; &#xAE30;&#xC220;&#xC801;&#xC778; &#xBB38;&#xC81C;&#xAC00; &#xC2EC;&#xAC01; &#xD558; &#xAC8C; &#xC81C;&#xD55C; fluxomics &#xACB0;&#xACFC;&#xC758; &#xBC94;&#xC704; &#xBC0F; &#xC801;&#xC6A9; &#xAC00;&#xB2A5;&#xC131;&#xC758; &#xB300;&#xC0AC; &#xC815;&#xBCF4;&#xB97C; &#xC5BB;&#xC740;. &#xB458;&#xC9F8;, &#xC2E0;&#xC9C4; &#xB300;&#xC0AC; &#xC870;&#xC808;&#xC758; &#xBCF5;&#xC7A1;&#xC131; fluxomics &#xACB0;&#xACFC; &#xB2E4;&#xB978; omics &#xC5F0;&#xAD6C; &#xC0AC;&#xC774;&#xC758; &#xAC04;&#xACA9;&#xC73C;&#xB85C; &#xC815;&#xD655;&#xD55C; &#xC608;&#xCE21; &#xBC0F; &#xB300;&#xC0AC; &#xB124;&#xD2B8;&#xC6CC;&#xD06C;&#xC758; &#xBD84;&#xC11D;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD070; &#xB3C4;&#xC804; &#xD3EC;&#xC988;. &#xC14B;&#xC9F8;, &#xD655;&#xC778; &#xB41C; &#xB300;&#xC0AC; &#xBCD1;&#xBAA9; &#xB610;&#xB294; &#xC81C;&#xD488; &#xD569;&#xC131;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD638;&#xC2A4;&#xD2B8; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xC2A4;&#xC758; &#xC6D0;&#xC778;&#xC5D0;&#xB3C4; &#xBD88;&#xAD6C; &#xD558; &#xACE0; &#xACE0;&#xC720;&#xC758; &#xB300;&#xC0AC; &#xACAC;&#xACE0;&#xC131;&#xC744; &#xADF9;&#xBCF5; &#xD6A8;&#xC728;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xAC00;&#xC838;&#xC624;&#xACE0; nonnative &#xACBD;&#xB85C; &#xD45C;&#xD604; &#xD558;&#xAE30; &#xC5B4;&#xB824;&#xC6B4; &#xB0A8;&#xC544; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB137;&#xC9F8;, &#xC81C;&#xD488; &#xC218;&#xC728;&#xC740; &#xC885;&#xC885; &#xD6A8;&#xC18C; &#xB2E8;&#xACC4; &#xC218;&#xAC00; &#xAC10;&#xC18C;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC0DD;&#xC0B0;&#xB7C9; &#xAC10;&#xC18C; &#xD558;&#xC9C0; &#xC18D;&#xB3C4; &#xC81C;&#xD55C;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xBC1C;&#xC0DD;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xD6A8;&#xC18C;, &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xC624;&#xD788;&#xB824; &#xAC01; &#xD6A8;&#xC18C; &#xBC18;&#xC751;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xCD95;&#xC801; &#xC774;&#xB2E4;. &#xB2E4;&#xC12F;&#xC9F8;, &#xD2B9;&#xC131;&#xD654; nonmodel &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xBC0F; &#xADF9;&#xB300;&#xD654; &#xB418;&#xC5B4; &#xB192;&#xC740; &#xCC98;&#xB9AC;&#xB7C9; fluxomics &#xB3C4;&#xAD6C; hasnot &#xC0B0;&#xC5C5; &#xC0DD;&#xBA85; &#xACF5;&#xD559;&#xC5D0;&#xC758; &#xC751;&#xC6A9;. Fluxomics &#xB3C4;&#xAD6C;&#xB97C; &#xC815;&#xC81C; &#xD558; &#xACE0;&#xC774; &#xC7A5;&#xC560; &#xC774;&#xD574; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; &#xD638;&#xC2A4;&#xD2B8;&#xC5D0; &#xB9E4;&#xC6B0; &#xD6A8;&#xC728;&#xC801;&#xC778; &#xB300;&#xC0AC; &#xACBD;&#xB85C;&#xB97C; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xB2A5;&#xB825;&#xC744; &#xD5A5;&#xC0C1; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Fluxomics &#xBC0F; &#xC0B0;&#xC5C5; &#xC0DD;&#xBA85; &#xACF5;&#xD559; &#xC0AC;&#xC774;&#xC758; &#xACA9;&#xCC28;&#xB97C; &#xBE0C;&#xB9AC;&#xC9D5; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

An&#xE1;lisis de flujo metab&#xF3;lico es una herramienta vital para determinar la salida definitiva del metabolismo celular y por lo tanto detectar cuellos de botella biotecnol&#xF3;gicos relevantes en la productividad. &#xB9; &#xB3; C-basado en el an&#xE1;lisis de flujo metab&#xF3;lico (&#xB9; &#xB3; C-MFA) y an&#xE1;lisis de balance de flujo (FBA) tienen muchas aplicaciones potenciales de la biotecnolog&#xED;a. Sin embargo, los obst&#xE1;culos dignos de menci&#xF3;n en el estudio de fluxomics todav&#xED;a est&#xE1;n presentes. En primer lugar, varias dificultades t&#xE9;cnicas en tanto $ ^ $ C-AMF y FBA severamente limitar el alcance de los hallazgos fluxomics y la aplicabilidad de la informaci&#xF3;n obtenida metab&#xF3;lico. En segundo lugar, la complejidad de la regulaci&#xF3;n del metabolismo supone un gran reto para la predicci&#xF3;n exacta y el an&#xE1;lisis de redes metab&#xF3;licas, ya que hay diferencias entre los resultados fluxomics y estudios de otras &#xF3;micas. En tercer lugar, a pesar de los cuellos de botella identificados metab&#xF3;licas o las fuentes de estr&#xE9;s de acogida en la s&#xED;ntesis de productos, sigue siendo dif&#xED;cil de superar robustez metab&#xF3;lica inherente o para importar de manera eficiente y expresar las v&#xED;as no nativos. En cuarto lugar, los rendimientos del producto a menudo disminuir&#xE1; a medida que aumenta el n&#xFA;mero de pasos enzim&#xE1;ticos. Esta disminuci&#xF3;n en el rendimiento no puede ser causada por limitantes de la velocidad enzimas, sino m&#xE1;s bien se acumula a trav&#xE9;s de cada reacci&#xF3;n enzim&#xE1;tica. En quinto lugar, una hasnot de alto rendimiento fluxomics herramienta se han desarrollado para la caracterizaci&#xF3;n de microorganismos nonmodel y la maximizaci&#xF3;n de su aplicaci&#xF3;n en la biotecnolog&#xED;a industrial. Refinamiento de las herramientas fluxomics y la comprensi&#xF3;n de estos obst&#xE1;culos mejorar&#xE1; nuestra capacidad para dise&#xF1;ar las rutas metab&#xF3;licas de alta eficiencia en hu&#xE9;spedes microbianos.

Lawrence Page

Department of Biology

Washington University

Metabolic Pathway Confirmation and Discovery Through ¹³C-labeling of Proteinogenic Amino Acids

Lawrence Page

.css-o250i3{font-size:18px;font-family:Open Sans,sans-serif;line-height:21.6px;}Department of Biology

Washington University

Metabolic Pathway Confirmation and Discovery Through 13C-labeling of Proteinogenic Amino Acids

Department of Biology

Metabolic Pathway Confirmation and Discovery Through ¹³C-labeling of Proteinogenic Amino Acids