We thank Benjamin Knowles, Yan Wei Lim, Andreas Haas, and members of the Viral Dark Matter consortium for their help and constructive input on this manuscript. This research is funded by the National Science Foundation (DEB-1046413) and is part of the Dimensions: Shedding Light on Viral Dark Matter project.

<ol>
	<li>Wommack, K. E., Colwell, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Virioplankton:+Viruses+in+Aquatic+Ecosystems.">Virioplankton: Viruses in Aquatic Ecosystems.</a> Microbiology and Molecular Biology Reviews. 64 (1), 69-114 (2000).</li><li>Hendrix, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recoding+in+Bacteriophages.">Recoding in Bacteriophages.</a> Recoding: Expansion of decoding rules enriches gene expression. 24, 249-258 (2010).</li><li>Breitbart, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genomic+analysis+of+uncultured+marine+viral+communities.">Genomic analysis of uncultured marine viral communities.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 99 (22), 14250-14255 (2002).</li><li>Breitbart, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diversity+and+population+structure+of+a+near-shore+marine-sediment+viral+community.">Diversity and population structure of a near-shore marine-sediment viral community.</a> Proceedings. Biological sciences / The Royal Society. 271 (1539), 565-574 (2004).</li><li>Dinsdale, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+metagenomic+profiling+of+nine+biomes.">Functional metagenomic profiling of nine biomes.</a> Nature. 452 (7187), 629-632 (2008).</li><li>Vega Thurber, R. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metagenomic+analysis+indicates+that+stressors+induce+production+of+herpes-like+viruses+in+the+coral+Porites+compressa.">Metagenomic analysis indicates that stressors induce production of herpes-like viruses in the coral Porites compressa.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (47), 18413-18418 (2008).</li><li>Pedulla, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Origins+of+highly+mosaic+mycobacteriophage+genomes.">Origins of highly mosaic mycobacteriophage genomes.</a> Cell. 113 (2), 171-182 (2003).</li><li>Calendar, R., Abedon, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The bacteriophages. , (2006).</li><li>Breitbart, M., Miyake, J. H., Rohwer, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+distribution+of+nearly+identical+phage-encoded+DNA+sequences.">Global distribution of nearly identical phage-encoded DNA sequences.</a> FEMS microbiology letters. 236 (2), 249-256 (2004).</li><li>Klenk, H. -. P., Palm, P., Zillig, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA-Dependent+RNA+Polymerases+as+Phylogenetic+Marker+Molecules.">DNA-Dependent RNA Polymerases as Phylogenetic Marker Molecules.</a> Systematic and Applied Microbiology. 16 (4), 638-647 (1993).</li><li>Breitbart, M., Thompson, L., Suttle, C., Sullivan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploring+the+Vast+Diversity+of+Marine+Viruses.">Exploring the Vast Diversity of Marine Viruses.</a> Oceanography. 20 (2), 135-139 (2007).</li><li>Mann, N. H., Cook, A., Millard, A., Bailey, S., Clokie, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Marine+ecosystems:+bacterial+photosynthesis+genes+in+a+virus.">Marine ecosystems: bacterial photosynthesis genes in a virus.</a> Nature. 424 (6950), 741 (2003).</li><li>Mann, N. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genome+of+S-PM2,+a+&#8220;photosynthetic&#8221;+T4-type+bacteriophage+that+infects+marine+Synechococcus+strains.">The genome of S-PM2, a &#8220;photosynthetic&#8221; T4-type bacteriophage that infects marine Synechococcus strains.</a> Journal of bacteriology. 187 (9), 3188-3200 (2005).</li><li>Lindell, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transfer+of+photosynthesis+genes+to+and+from+Prochlorococcus+viruses.">Transfer of photosynthesis genes to and from Prochlorococcus viruses.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 101 (30), 11013-11018 (2004).</li><li>Millard, A., Clokie, M. R. J., Shub, D. A., Mann, N. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+organization+of+the+psbAD+region+in+phages+infecting+marine+Synechococcus+strains.">Genetic organization of the psbAD region in phages infecting marine Synechococcus strains.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 101 (30), 11007-11012 (2004).</li><li>Sullivan, M. B., Coleman, M. L., Weigele, P., Rohwer, F., Chisholm, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three+Prochlorococcus+cyanophage+genomes:+signature+features+and+ecological+interpretations.">Three Prochlorococcus cyanophage genomes: signature features and ecological interpretations.</a> PLoS biology. 3 (5), e144 (2005).</li><li>Rohwer, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+complete+genomic+sequence+of+the+marine+phage+Roseophage+SIOI+shares+homology+with+nonmarine+phages.">The complete genomic sequence of the marine phage Roseophage SIOI shares homology with nonmarine phages.</a> Limnology and Oceanography. 45 (2), 408-418 (2000).</li><li>Miller, E. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complete+genome+sequence+of+the+broad-host-range+vibriophage+KVP40:+comparative+genomics+of+a+T4-related+bacteriophage.">Complete genome sequence of the broad-host-range vibriophage KVP40: comparative genomics of a T4-related bacteriophage.</a> Journal of bacteriology. 185 (17), 5220-5233 (2003).</li><li>Thompson, L. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phage+auxiliary+metabolic+genes+and+the+redirection+of+cyanobacterial+host+carbon+metabolism.">Phage auxiliary metabolic genes and the redirection of cyanobacterial host carbon metabolism.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (39), E757-E764 (2011).</li><li>Paterson, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antagonistic+coevolution+accelerates+molecular+evolution.">Antagonistic coevolution accelerates molecular evolution.</a> Nature. 464 (7286), 275-278 (2010).</li><li>Seguritan, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Artificial+neural+networks+trained+to+detect+viral+and+phage+structural+proteins.">Artificial neural networks trained to detect viral and phage structural proteins.</a> PLoS computational biology. 8 (8), e1002657 (2012).</li><li>Neidhardt, F. C., Bloch, P. L., Smith, D. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Culture+Medium+for+Enterobacteria.">Culture Medium for Enterobacteria.</a> Journal of Bacteriology. 119 (3), 736-747 (1974).</li><li>Khlebnikov, A., Datsenko, K. A., Skaug, T., Wanner, B. L., Keasling, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Homogeneous+expression+of+the+P(BAD)+promoter+in+Escherichia+coli+by+constitutive+expression+of+the+low-affinity+high-capacity+AraE+transporter.">Homogeneous expression of the P(BAD) promoter in Escherichia coli by constitutive expression of the low-affinity high-capacity AraE transporter.</a> Microbiology (Reading, England). 147 (Pt 2), 3241-3247 (2001).</li><li>Cuevas, D. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elucidating+genomic+gaps+using+phenotypic+profiles.">Elucidating genomic gaps using phenotypic profiles.</a> F1000Research. , (2014).</li><li>Zwietering, M. H., Jongenburger, I., Rombouts, F. M., van&#8217;t Riet, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+of+the+bacterial+growth+curve.">Modeling of the bacterial growth curve.</a> Applied and environmental microbiology. 56 (6), 1875-1881 (1990).</li><li>Schmieder, R., Lim, Y. W., Rohwer, F., Edwards, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TagCleaner:+Identification+and+removal+of+tag+sequences+from+genomic+and+metagenomic+datasets.">TagCleaner: Identification and removal of tag sequences from genomic and metagenomic datasets.</a> BMC bioinformatics. 11, 341 (2010).</li><li>Schmieder, R., Edwards, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quality+control+and+preprocessing+of+metagenomic+datasets.">Quality control and preprocessing of metagenomic datasets.</a> Bioinformatics (Oxford, England). 27 (6), 863-864 (2011).</li><li>Schmieder, R., Edwards, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+identification+and+removal+of+sequence+contamination+from+genomic+and+metagenomic+datasets.">Fast identification and removal of sequence contamination from genomic and metagenomic datasets.</a> PloS One. 6 (3), e17288 (2011).</li><li>Welch, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+parameters+to+control+synthetic+gene+expression+in+Escherichia+coli.">Design parameters to control synthetic gene expression in Escherichia coli.</a> PloS One. 4 (9), e7002 (2009).</li><li>Fiehn, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quality+control+for+plant+metabolomics:+reporting+MSI-compliant+studies.">Quality control for plant metabolomics: reporting MSI-compliant studies.</a> The Plant journal: for cell and molecular biology. 53 (4), 691-704 (2008).</li><li>Zeng, Q., Chisholm, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Marine+viruses+exploit+their+host&#8217;s+two-component+regulatory+system+in+response+to+resource+limitation.">Marine viruses exploit their host&#8217;s two-component regulatory system in response to resource limitation.</a> Current biology: CB. 22 (2), 124-128 (2012).</li><li>Shindy, W. W., Smith, O. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+plant+hormones+from+cotton+ovules.">Identification of plant hormones from cotton ovules.</a> Plant physiology. 55 (3), 550-554 (1975).</li><li>Lee, H. I., Leon, J., Raskin, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biosynthesis+and+metabolism+of+salicylic+acid.">Biosynthesis and metabolism of salicylic acid.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 92 (10), 4076-4079 (1995).</li><li>Chappell, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Biochemistry+and+Molecular+Biology+of+Isoprenoid+Metabolism.">The Biochemistry and Molecular Biology of Isoprenoid Metabolism.</a> Plant Physiology. 107 (1), 1-6 (1995).</li><li>Kitagawa, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complete+set+of+ORF+clones+of+Escherichia+coli+ASKA+library+(a+complete+set+of+E.+coli+K-12+ORF+archive):+unique+resources+for+biological+research.">Complete set of ORF clones of Escherichia coli ASKA library (a complete set of E. coli K-12 ORF archive): unique resources for biological research.</a> DNA research: an international journal for rapid publication of reports on genes and genomes. 12 (5), 291-299 (2005).</li><li>Baran, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metabolic+footprinting+of+mutant+libraries+to+map+metabolite+utilization+to+genotype.">Metabolic footprinting of mutant libraries to map metabolite utilization to genotype.</a> ACS chemical biology. 8 (1), 189-199 (2013).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Burada, biz varsayılan faj genlerinin fonksiyonel karakterizasyonu için Phenomic yaklaşımlar sunuyoruz. Izleme teknikleri ana anabolik metabolizmasının sahip gelişmiş bir tahlil içerir, Çok-fenotip tahlil plakaları (MAP), katabolik metabolizmanın efekt ölçebilen metabolitler kurulan yöntemi, ilave olarak. Biz yüksek verimli işleme ve analiz 24 için izin bu teknolojilerden kaynaklanan büyük veri kümelerini yönetmek için ek araçlar sağladı. Son olarak, açıklamalı bir faj kapsid proteini, faj tiyoredoksin, iki farazi metabolik faj genlerinin ve ortalama deneysel yanıt karşılaştırılması yoluyla biz fenotipik eğilimler ve aykırı değerlerin belirlenmesi belirlenmesi üzerinde durularak, veri setleri ve gen sınıfları hem yorumlamak için çeşitli stratejiler öneriyorum. Belirtildiği gibi, her iki yaklaşım kantitatif ev sahibi metabolizması sadece yarısını ölçün. Herhangi bir göreli fonksiyonu yorumlamaksoruşturması kapsamında yeni proteinler, her iki yöntemle elde edilen veriler fonksiyonu kanıt sunmaları gerekmektedir. Bu mevcut yazının bir odak olmasa da, her Phenomic yönteminden veri çıkışları gibi rasgele orman ve temel bileşen analizi gibi kümeleme teknikleri odaklanmak kombinatoriyel analizlerle alınır. Ayrıca, kombine analiz kaynaklanan hipotezler sonra geleneksel genetik metodolojiler tarafından onaylanmalıdır. Son olarak, yöntemler ağır bakteriyel fizyoloji etkilenir ve bu nedenle aynı standartları izler sundu. Her iki yöntem yapılırken, düşünceler ile denediği bağımsız, klonal gruplar sağlamak için yapılması gereken; kirlenme önlenir; tek bir değişken test ediliyor; ve uygun kontroller aynı anda koştu ediliyor. Bu noktalar hesaba takdirde herhangi bir fizyolojik deneyinde benzer sonuçlar açık, neden olur. Çoklu fenotipik tahlil plakaları(MAP) MAP&#39;ler geliştirilmesi büyük bir geçiş miktarının ve mevcut teknolojilerde (Şekil 5A ve Tablo 1,2) göre adapte deneyi sağlar. Tahlil tüm mikrobiyoloji laboratuarları mevcut malzemeleri, teçhizat, ve temel teknikleri kullanır. sonraki veri işleme ve analiz için bir hesaplama boru hattının eklenmesi, PMAnalyzer 24, hızlı veri yorumlama sağlar. Buna ek olarak, yaklaşım, hem deneysel ve analitik açıdan kolayca ayarlanabilir ya da özel amaçlar için ayarlanmış. Veri büyük bir kısmı bölümünde 4 özetlenen filtreleme geçmek başarısız olursa, örneğin, bir el sorunları tanımlamak için büyüme eğrileri aracılığıyla elemek yapabilirsiniz. Sorun sıkı filtre parametreleri nedeniyle ortaya çıkarsa, senaryoya ayarlamalar yapılabilir. Alternatif olarak, sorunları deneysel işlemle ilişkili ise (yani, uzun süreli yoğuşma, uygunsuz bakteriyel cel transferils, vs.) sonra ek çoğaltır kolayca tekrar edilebilir. Cuevas et al., 24 de açıklandığı gibi, PMAnalyzer tutarlı bir otomatik boru hattı olarak ayrıştırma ve analiz komut yürüten bir sarıcı komut dosyası olarak yazılmış tek bir bash programıdır. Tüm komut üçlü verileri arasında her zaman noktası için medyan değerini alarak 25 ° C&#39;de Git deposundan serbestçe erişilebilir ve daha sonra gecikme süresini elde etmek için lojistik eğri, maksimum büyüme oranı, asimptotunu ve yeni bir terim, Büyüme Seviye parameterizes. medyan değeri büyük aykırı etkisini azaltmak için Çalışmamızda ortalama üzerinde seçildi, ancak komut dosyası kolayca çoğaltmak verilerin ortalamasını hesaplamak için adapte edilebilir. Azaltılmış varyasyon verileri çoğaltmak (Şekil 2A) boyunca görülen (SE) nedeniyle bir lojistik eğrisi için PMAnalyzer medyan kullanımını sürdürmüştür. Buna ek olarak, bu çalışmada büyüme için kesilir (GL ≥ 0.4) dete olduveri Büyüme Düzeyi ve maksimum büyüme oranı karşısında nasıl ayırdığını karşılaştırarak rmined (Şekil 1A, B). Bu yeniden tanımlanmasını gerektiren bu terim değişebilir kullanılan alet ve model sistemine bağlı olarak değer kesti. Bizim tahlil önemli bir avantajı biz Büyüme Düzeyi (GL) olarak tanımlayan genel mikrobiyal büyümeyi, karakterize tek bir parametre kullanarak fenotipleri karşılaştırmak için yeteneğidir. GL harmonik ortalama olduğunu ve bu nedenle verilerin büyük aykırı etkilerini azaltır. kaymıştır lojistik takılan değerlere sahip bir harmonik ortalama kullanımının büyüme özet deneme yanılma yoluyla geldi edildi sağlamak. Diğer yöntemler büyüme dahil ayırt çalıştı: Bu geçen süre, belirli eğri parametreleri (yarım μ max μ max ve taşıma kapasitesi), tayini (R2) katsayısına ve belirli eğrisi parametreleri ile çarpılır R2 kombinasyonlarını ulaşmak için. Kaydırılmış bir harmonik ortalama kullanmaGL lojistik-fit değerleri böylece seçim yöntemi oldu büyümeyi değerlendirirken en büyük aralığı sağladı. Unutulmaması gereken bir husus dinamik büyüme eğrisi desenleri tek bir parametre veya bir monte modeli kullanırken kaybolmuş potansiyeline sahip olmasıdır. Örneğin, lojistik eğri ve GL bireysel eğri parametreleri bifazik büyümeyi temsil aciz. Tek bir karbon ortamda, bir büyüme bu etki, alt-tabaka, alt-tabaka kullanım veya vardiya her iki dönüşüm, viral protein arabuluculuk eder. Birden fazla büyüme parametreleri dikkate değilken potansiyel kayıp Ek etkileri şunlardır: uzun süreli gecikme süresi, viral makine veya ürün artan yükü öneren; Hızla enerji üretim yolları barındırmak için birleştiğinde viral proteinleri düşündüren, üstel fazı hızlandırılması; ana besin alımı ve anabolizma viral desteğe ima biyokütle oluşumu ya da daha yüksek seviyelerinin, (veriler gösterilmemiştir). Böylece, (doğmakta olan büyüme eğrilerini komplo <stGL klon genel başarısını temsil eden bir tek sayısal numara sağlayarak, dikkate lojistik modelin başlıca değişkenleri alır oysa rong&gt; Şekil 2A, B) zamanla eğilimleri ile ilgili bilgi sağlar. MAP&#39;ler yapısal ve metabolik genler tarafından katkıda farklı tepkiler göz önüne alındığında, söz konusu farklı alt tabaka sınıfları protein fonksiyonu için en büyük kanıt olduğu görülmektedir. Örneğin, metabolik proteinler genellikle merkezi metabolizma 16,32 barındırmak için spesifik olan sınırlayıcı besin, edinimi ile ilişkilidir. Ön MAP deneyleri merkezi metabolizma karbon kaynakları (Şekil 2A) üzerinde büyüdüğü zaman varsayılan metabolik faj genleri barındıran klonlar artmış bir lag fazı olduğunu ortaya koymaktadır. Tersine, konakçı enerji ve dNTP havuzları büyük boyutlara gerektiren olası yapısal genleri taşıyan klonlar, yüzde ilişkin büyüme üzerinde yanlış pozitif tepki nedenral ve amino asit metabolizması, karbon yüzeyler. (Gösterilmemiş olan Şekil 2A ve veri) mikroskopi ile gözlemlenen Bu durum, ana ipliklenmenin ve / veya inklüzyon cisimcikleri ile sonuçlanan çözünmeyen proteinlerin birikmesi muhtemeldir. Daha fazla analiz, bu ön sonuçlarını doğrulamak için gerekli iken, MAP belirli faj gen sınıflarının fonksiyonlarını hipotez için ilişkili fenotipik yanıtları almak yeteneğine sahiptir. Bilinmeyen viral proteinlerin aydınlatılması ek olarak, MAP bireysel bakterinin fonksiyonel ve metabolik çeşitlilik ya da bakteri topluluğu araştırmak için yeni bir kaynaktır. MAP bileşenleri bakterilerin bir dizi büyümeyi desteklemek kolay değiştirilmesi için tasarlanmıştır; deniz, Okzotrofik ve anaerobik mikroplar da dahil olmak üzere. Farklı bakteriyel cinsi MAP&#39;ler üzerinde desteklenebilir daha önce tanımlandığı bazal ön büyüme ortamı ilave veya ayarlanmış kimyasal türleri gerektiren bu çabalar kolaylaştırmak.MAP&#39;ler bu kullanım bir not gibi tripton, maya özütü ve pepton olarak katkı maddelerinin kullanımını yasaklayan, belirlenen medyayı muhafaza etmektir. Metabolomik metabolitler alan kütle spektrometresi ile tespit izole edilen metabolitler dahil metabolit veri tabanları, bağlıdır. Burada seçilen çekirdek tesisi büyük metabolomiks veritabanlarından birine sahiptir. Diğerleri daha önce bizim ana kaydedilmiştir asla ederken İlginçtir, bizim denemelerle ortaya çıkan metabolitlerin yarıdan fazlası (~% 65) tanımlanamayan idi, Escherichia coli (örnekler şunlardır: İndol 3 asetik asit 33, salisilik asit 34, ve dihidroreçine asit 35). Bu durum bitki metabolitleri veya soruşturma altında belirli proteinlerin doğru veritabanının güçlü bir önyargı ya isnat edilebilir. Ne olursa olsun, sonuç, veri sunumunun ve analiz için bilinen metabolitlerin sınırlı bir sayıdır. FuTure, çeşitli veri tabanları kullanılarak birden metabolomik yöntemleri daha metaboliti kapsama sağlayacak. Halen, hem bilinen hem de karşılaştırma ve bizim yeni viral proteinleri zıt yaparken bilinmeyen metabolitleri kullanılır. Bu yaklaşımı kullanarak, işlevsel olarak benzer proteinleri barındıran klonlar, eksiksiz metabolomic profilinde artan benzerliği paylaşacak varsayımında. Ön metabolomik analiz yapısal ve metabolik genler açıkça birbirinden ayrı yok ederken (Şekil 6) korelasyon yapmak aşırı eksprese zaman, bu genlerin konak üzerinde benzer etkiler gösteren ortaya koydu. Örneğin, yakından varsayılan metabolik genlerle açıklamalı kapsid gen kümeleri Bu çalışmada, EDT2440 ve EDT2441 vurgulanan. Bir kamuya açık transmembran topoloji ve sinyal peptid belirleyicisi programı kullanarak araştırmalar hem farazi metabolik genler tek bir transmembran liman kanıt gösterdi. İlginçtir 5 inci dışarı(En dendrogram kısmını sol) Birinci küme grubunda e 9 klon aynı topoloji programı kullanarak transmembran etki tahmin. Başka araştırmalar da ihtiyaç vardır, bununla birlikte, bu klonlar aşırı ekspresyonu sırasında mevcut metabolitler zar ya da yapısal yük kaynaklanan selüler gerginlik tepkisi ile ilişkili olduğu görünmektedir. Bu kanıt metabolomiks veriler gürültü artan bir miktarda sahip ise, yöntem içinde ve bir gen sınıfı arasında, her iki genin genel etkileri, farklı sinyal vurgulama yeteneğine sahip olduğunu desteklemektedir. Yöntem, gen fonksiyonu belirli bir bilgi çıkarma yeteneğine sahip olup olmadığını belirlemek için, metabolitleri özellikle metabolik yolların gruba ayrıldı. Bir klon, tek bir yola özgü metabolitleri etkiliyorsa hipotezi varlık, ardından aşırı eksprese edilen gen bu yol aktiftir. Bizim metabolomiks kalite güvence boru hattının kurulması öncesinde, ön veriler bir yere ortayad underrepresented metabolitler ilişkili oldukları yollar üzerinde küçük bilgi veren, genellikle &quot;bilinmeyen&quot; vardı (veriler gösterilmemiştir). Önceden işlenmiş metabolomiks Ancak veriler, metabolit profilleri çoğunluğu benzer ve sadece bilinmeyen ve bilinen metabolit bolluk belirli bir sayıda, örneğin putreskin ve urasil (Şekil 6) için, klonlar arasında farklılık olduğunu ortaya koymaktadır. Protein fonksiyonu çabalarının daha yüksek çözünürlük sağlamak deneysel karakterizasyonu fonksiyonel bazlı metabolitin &quot;delikleri&quot; doldurmak için kullanılabilir bilinen faj genlerinin karşı yeni faj genleri karşılaştırmak için yapılıyor. Bu tekniği kullanarak, bilinen viral genlerin tahsis işlevi bilinmemektedir genlerinin işlevi için bir referans içerir. Bununla birlikte, metabolomic analiz sınırlayıcı faktör veritabanının boyutu ve alaka olduğunu. Bu araştırmaya ilişkilendirilebilir metabolomic veritabanları geliştirilmesi gereken bu sınırlamalar, düzeltmek için; böyleE. ASKA koleksiyonuna özgü bir metabolitlerin veritabanı ve bolluk olarak E. coli klonları olan tek ORF 36 aşırı ifade edilir. Lawerence Berkeley Ulusal Laboratuvarı&#39;nda araştırmacılar modeli bakteri 37 tüm mutant kütüphaneleri özel metabolitlerin ilk kapsamlı bir veritabanı derlenmiş bu tür veritabanları ihtiyacı için kanıtlar 2013 yılında sağlandı. Bu araştırma fenotip ve genotip arasındaki açık bağlantıyı açığa belirli metabolitlerin kullanımı için gerekli olan genlerin içine yeni görmemizi sağladı. Bir araç olarak metabolomik göz önüne alındığında, bu işleme rejimi çekirdek tesisinde izlenen tanımlamak önemlidir. En deneysel prosedürlerin bir dışlayıcı kullanım araçlara ilişkin gün-gün varyans olduğunu. Bugüne kadar tüm GC-MS analizi her bir analitik çalışma dahildir iç standartların kullanımı uygular; Ancak, projeye özel iç örneklerin eklenmesi &lt;/ Em&gt; deney her gün ilave varyans kaldırır koştu. Bu hususlar normalleştirme sorunları ve önyargıları önlemek için erken ele alınmalıdır. Başka bir çözüm, aynı makine üzerinde bir çekirdek tesiste ve tek bir toplu, herhangi bir nüve imkan mevcut bir seçenek olarak tüm örneklerin işlemektir. çeşitli araçlar hem tanıttı ve yeni ekran ve işlevsel bilinmeyen faj genleri karakterize etmek anlamına gelir sağlayan bu yazının yeniden araştırdı. hesaplamalı boru hatlarının düzene kullanımı ile deneysel tekniklerin sadelik ve uyum bu yöntemlerin araştırma çabaları ve alanlarda geniş bir yelpazede için geçerlidir sağlar. Amacımız burada sunulan Phenomic yaklaşımlar eşit işlevsel tanımsız sistemlerine ek olarak yeni faj proteinlerinin daha fazla araştırma yardımcı olacaktır.

(Bakteriyofaj veya faj aka) Bakteri bulaşan virüsler bir ortamda 1,2 küresel parçacıklar gibi 10&#39;dan fazla 31 virüsü (VLP&#39;ler) de var ve diğer tüm organizmalar sayıca tahmin edilmektedir. denizel ortamlarda ile ilişkili viral toplulukları araştıran ilk çalışma metagenomic viral fraksiyon 3 içinde görülen çeşitlilik miktarının üzerinde duruldu. Buna ek olarak, Breitbart ve arkadaşları, viral Topluluğu dizilerinin üzerinde 65% kamuya açık veri tabanlarında mevcut olan bir dizi ile homoloji paylaştığı bulundu. Daha sonraki çalışmalar metagenomic benzer kanıtlar bulundu: San Diego deniz çökelleri gelen metagenomes, California% 75 bilinmeyen virüs dizileri 4 içerirler; Salton Denizi hypersaline göllerden metagenomes% 98 bilinmeyen virüs dizileri 5 içerirler; % 98 bilinmiyor viral sekanslar 6 - ve mercan ilişkili metagenomes 95 içerir. Açıklama içermeyen Bu bilgi birikimi sonuçlandı7 &quot;Biyolojik evrenin karanlık madde&quot; olduğu faj genetik materyal. Faj genomik karakterizasyonu mevcut nükleik asit ve protein veri tabanları ile karşılaştırmak yoluyla dizi benzerliği belirleme dayanır. Faj kodlanmış genetik bilgi ağırlıklı bilinmediğinden, homoloji dayalı yöntemler etkisizdir. Transkripsiyon ve replikasyon genleri, metabolik genleri ve yapısal genleri: genomları içinde, fajlar tipik olarak üç ana gen tiplerini kodlamak. transkripsiyonuna genleri (sınıf I / II genleri 8) polimerazlar, primases, endo / ekso-nükleazlar ve kinazlar bulunmaktadır. Bu genler çok transkripsiyonu ve faj genetik materyali kopyalayan, faj enfeksiyonu önemleri nedeniyle muhafaza edilir. Faj polimerazlar kolaylıkla nedeniyle küresel koruma 9 geleneksel bir dizi homolojisi yöntemler kullanılarak tespit edilir ve etkili filogenetik işaretleri 10 karşılık vermektedir gösterilmiştir.Aksine, faj metabolik ve yapısal genlerdeki (sınıf II / III genleri 8) giderek farklı ve genellikle varsayımsal genler olarak açıklamalı vardır. Faj metabolik genler konağın metabolik kapasitesini etkiler ve mutlaka viral replikasyon için gerekli değildir. Genellikle, yardımcı metabolik genlerin 11 (AMGs) olarak geçen bu genler, konakçı metabolizmasını modüle eden ve enfeksiyon ve viryon olgunlaşma başarı uygun ilerlemesini sağlar görünmektedir. AMGs sınırlayıcı besin ya da enerji üretimi yollarındaki kullanımı ve madde alımı ile ilişkilendirilmiştir. Bazı örnekler fotosistem çeşitli cyanophage 12-16 genomları bulunan genleri, genler bağlı olan ve fosfat metabolizması 17,18 ve faj dNTP biyosentezi 18,19 için pentoz fosfat yolunun kullanımı ile düzenlenir bulunmaktadır. Buna karşılık, yapısal genler enfeksiyon sırasında üretilen geç genlere orta arasındadır ve farklı faj-ho arasında farklılıkst sistemleri. yapısal proteinlerin üretimi kendi transkripsiyon, çeviri ve montaj 8 viral dNTP kullanılabilirliği ve enerji havuzları bağlıdır. kapsid ve kuyruk fiber yapısal proteinler tüm viral proteini kodlayan genlerin en farklı olarak kabul edilir ve başarılı viryonu üretimi için gereklidir. Onların sapma tipik olarak virüs konak Birlikte evrimin varlığını 20 şekillenmesinde aktif bir rol oynamak atfedilir. Geleneksel homoloji ve sekans hizalama teknikleri kullanırken Iraksak proteinler, ne olursa olsun gen sınıfı, kolayca göz ardı edilir. Sıkı dizi karşılaştırmalar ile görülen kısıtlamalar düzeltmek için bir çaba gibi yapay sinir ağları 21 olarak dernek belirlemek için dizi özelliklerini kullanma yeteneğine biyoinformatik araçları sonuçlandı. Yapay sinir ağları (YSA) yapısal ve metabolik genlerin tahmini için izin, ancak, doğrudan karakterize etmek için aşağı deneysel doğrulama gerektirenGen işlevi. Bu yazının amacı, yeni bir faj gen sentezlenmesi sırasında bir konakçı bakteri hem katabolik ve anabolik metabolizma izleme yeteneğine Phenomic protokolleri temin edilmesidir, işlevsel YSA&#39;ların yoluyla tahmin. phenomics alanı, hücresel fenotipleri ile ilişkili biyoloji, iyi bilinmeyen ya da pleiotropik fonksiyonu ile proteinlerin soruşturma yardımcı olmak için sistem biyolojisi kurulmuştur. Phenomic araçlar genotipik bilgilere fenotipik bilgi bağlamak için kullanılır. Biz onların fonksiyonu (ler) faj gen ifadesi sırasında gözlemleyerek konak fizyolojik etkileri yoluyla tespit edilebilir varsayılan faj genlerinin hipotez. Bu hipotezi araştırmak için, iki sayısal yöntemler seçildi. Metabolomik belirli ortamındaki büyüme sırasında ev sahibi metaboliti çeşitliliği ve göreceli bolluk ölçülen ise Multi-fenotip Tahlil Tabaklar (MAP) ana substrat kullanımını ve sonraki biyokütle oluşumunu izlemek için kullanıldıruhsal durumların. Varsayılan yapısal ve metabolik proteinler Escherichia coli aşırı ve her iki deneylerden temsilcisi sonuçları karşılaştırılmıştır. Sayısız görsel teknikler ve yüksek verimli işleme boru hatları deneysel çoğaltma kolaylaştırmak için sunulmuştur. Son olarak, sunulan yöntemlerinin uyarlık ve doğruluğu açıklamalı kapsid proteini ve faj metabolik protein, tiyoredoksin, artı iki varsayılan AMGs için beklenen fizyolojik etkileri bağlamında ele alınmaktadır.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.22&#181;m Sterivex Filter</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>SVGP01050</td>
			<td>Millipore</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.22&#181;m Millex Filters</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>SLGV033RS</td>
			<td>Millipore</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.22&#181;m SteriCap Filter</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>SCGPS02RE</td>
			<td>Millipore</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.22 &#181;m Omnipore membrane filters</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>JHWP02500</td>
			<td>Millipore</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96 well micro-titer plates&#160;</td>
			<td>VWR</td>
			<td>82050-764</td>
			<td>Standard F-Bottom 96 well Microplates</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2 mL 96 well plate</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adhesive Seal Plate Film</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z369667</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2 L Nalgene square bottles</td>
			<td>Cole Parmer</td>
			<td>T-06040-70</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>125 mL Nalgene square bottles</td>
			<td>Cole Parmer</td>
			<td>T-06040-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1/4inch Panel Mount Lock Nut, black nylon&#160;</td>
			<td>Cole Parmer</td>
			<td>EW-45509-04</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Female Luer Thread Style Panel Mount to 200 Series Barb&#160; 1/16inch&#160;</td>
			<td>Cole Parmer</td>
			<td>EW-45500-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Female Luer Thread Style Panel Mount to 200 Series Barb, 1/8inch</td>
			<td>Cole Parmer</td>
			<td>EW-45500-34</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Male Luer Integral Lock Ring to 500 Series Barb, 1/16inch ID tubing</td>
			<td>Cole Parmer</td>
			<td>EW-45505-31</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Male Luer with Lock Ring x Female Luer Coupler</td>
			<td>Cole Parmer</td>
			<td>T-45508-80</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Barbed Bulkhead Fittings 1/4inch OD&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>6149-0002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sanipure Tubing 1/16inch ID x 1/8inch OD&#160;</td>
			<td>SaniPure</td>
			<td>AR400002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sanipure Tubing 1/4inch OD x 1/8inch ID&#160;</td>
			<td>SaniPure</td>
			<td>AR400007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Variable Flow Mini Pump (Peristaltic pump)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>13-876-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic Stirrer</td>
			<td>Velp Scientifica</td>
			<td>F203A0160</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-512-141</td>
			<td>&#160;Millipore* Filter Forceps&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multi-plate spectrophotometer plate reader</td>
			<td>Molecular Devices Analyst GT</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter manifold</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>&#160;XX10 025 02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software:</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Python version 2.7.5</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.python.org/">http://www.python.org/</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PyLab module</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td><a href="http://wiki.scipy.org/PyLab">http://wiki.scipy.org/PyLab</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>R version 3.0.1&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.r-project.org/">http://www.r-project.org/</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>reshape2 library</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td><a href="http://had.co.nz/reshape">http://had.co.nz/reshape</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ggplot2 library</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td><a href="http://ggplot2.org/">http://ggplot2.org/</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gene Composer</td>
			<td>PSI Tech Portal</td>
			<td></td>
			<td>http://www.genecomposer.net</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Services:</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>West Coast Metabolomics Center</td>
			<td>UC Davis</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://metabolomics.ucdavis.edu/">http://metabolomics.ucdavis.edu</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DNA 2.0</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>https://www.dna20.com</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

phage phenomics: physiological approaches to characterize novel viral proteins

Faj konak etkileşimleri içine Güncel araştırmalar (meta) genomlar bilgiyi extrapolating bağlıdır. İlginçtir, 60 - tüm faj dizilerinin% 95 geçerli açıklamalı proteinlere hiçbir benzerliği paylaşırlar. Bunun bir sonucu olarak, faj genlerinin büyük bir kısmının varsayımsal olarak açıklamalı. Bu gerçeklik ağır hem yapısal ve yardımcı metabolik genlerin şerhi etkiler. Burada bu bilinmeyen faj genlerin birinin sentezlenmesi sırasında seçilen konakçı fizyolojik yanıt (lar) yakalamak için tasarlanmış Phenomic yöntem sunuyoruz. Metabolomik metaboliti bolluk ve çeşitlilik izleyerek iki ürün analizi sağlarken Çok fenotip Tahlil Tabaklar (MAP), ev sahibi substrat kullanımı ve sonraki biyokütle oluşumu çeşitliliğini izlemek için kullanılır. Her iki araç tek bir varsayımsal faj açık okuma çerçevesinin (ORF) ekspresyonu ile bağlantılı bir fenotipik profil sağlamak için eşzamanlı olarak kullanılır. Her iki yöntem için Örnek sonuçlar, highli karşılaştırıldığındafarazi yapısal veya metabolik faj genleri ya taşıyan bir ana fenotipik profil farklılıklarını ighting. Buna ek olarak, deneysel analizi kolaylaştırdı görselleştirme teknikleri ve yüksek verimlilik hesaplama boru hatları sunulmaktadır.

Watch this Scientific Journal Video about Phage Phenomics: Physiological Approaches to Characterize Novel Viral Proteins at JoVE.com

Phage Phenomics: Physiological Approaches to Characterize Novel Viral Proteins

Here, we present phenomic approaches for the functional characterization of putative phage genes. Techniques include a developed assay capable of monitoring host anabolic metabolism, the Multi-phenotype Assay Plates (MAPs), in addition to the established method of metabolomics, capable of measuring effects to catabolic metabolism.

Faj Phenomics: Fizyolojik Yaklaşımlar Roman Viral Proteinler karakterize etmek

Current investigations into phage-host interactions are dependent on extrapolating knowledge from (meta)genomes. Interestingly, 60 - 95% of all phage ...

phage-phenomics-physiological-approaches-to-characterize-novel-viral

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

12.0K Görüntüleme.  San Diego State University. Here, we present phenomic approaches for the functional characterization of putative phage genes. Techniques include a developed assay capable of monitoring host anabolic metabolism, the Multi-phenotype Assay Plates (MAPs), in addition to the established method of metabolomics, capable of measuring effects to catabolic metabolism.