Name: mass spectrometry-guided genome mining as a tool to uncover novel natural products
Uploaded: 2020-03-12T13:00:00
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이 연구에 대한 재정 지원은 상파울루 연구 재단에 의해 제공되었다 - FAPESP (2019/10564-5, 2014/12727-5 및 2014/50249-8~ L.G.O; 2013/12598-8 및 2015/01013-4~ R.S.; 및 2019/08853-9- C.F.F.A. B.S.P, C.F.F.A., 및 L.G.O.는 국가 과학 기술 개발위원회 - CNPq (205729/2018-5, 162191/2015-4, 및 313492/2017-4)로부터 펠로우십을 받았습니다. L.G.O.는 또한 과학의 여성을 위한 프로그램(2008, 브라질 판)에서 제공하는 보조금 지원에 감사드립니다. 모든 저자는 CAPES (고등 교육 인력의 개선을위한 조정)가 브라질에서 졸업 후 프로그램을 지원하기위한 인정합니다.

1. 생합성 유전자 클러스터용 게놈 채굴
<ol><li>MS 유도 게놈 채굴을 위한 생합성 유전자 클러스터(BCG)를 선출하는 첫 번째 단계로 전체 게놈 시퀀싱(WGS)을 수행합니다. 관심균(박테리아)의 전체 게놈 드래프트는 고품질 게놈 DNA를 이용한 일루미나 미세크 기술에 의해 얻어질 수 있다: 산탄총 TruSeq PCR-프리 라이브러리 준비 및 넥스트세라 메이트 페어 라이브러리 준비 키트33. 참?...

이 프로토콜의 가장 큰 장점은 새로운 분자, 특히 구조적 유사체2의구조를 해명하기 위해 MS 데이터와 함께 대사 프로파일및 브리지 게놈 정보를 신속하게 복제하는 능력입니다. 게놈 정보에 기초하여, 다른 천연물 화학형은 폴리케타이드 (PK), 비리보소몰 펩티드 (NRP), 글리코실화 천연물 (GNP)뿐만 아니라 비밀BGC. Metabolomic 스크리닝은 실험실 조건 하에서 특정 균주에 의해 생성된 ...

이차 물질 대사의 조사는 수시로 활성 분획에 속하는 성분의 정제, 식별 및 특성에 선행된 특정 생물학 활동에 대한 조추출물을 검열하는 것으로 구성됩니다. 이 과정은 여러 화학 물질의 격리를 촉진, 효율적인 것으로 입증되었습니다. 그러나 요즘에는 재발견비율이 높기 때문에 실현 불가능한 것으로 보입니다. 제약 산업이 전문 대사 산물의 역할과 기능에 대한 지식없이 혁명을 일으켰기 때문에 자연을 정확하게 나타내지 않은 실험실 조건에서 식별이 수행되었습니다1. 오늘날, 자연 신호 영향의 더 나은 이해가있다, 분비, 그리고 탐지 낮은 농도에서 대부분의 대상의 존재. 또한, 프로세스의 규제는 학계 와 제약 산업이 지식을 활용하는 데 도움이 될 것입니다. 그것은 또한 침묵 하는 생 합성 유전자 클러스터와 관련 된 대사 산물의 직접 적인 격리를 포함 하는 연구 혜택을 것입니다 (BGCs)2.
이러한 맥락에서, 게놈 염기서열 분석의 발전은 미생물 대사 산물 선별에 대한 관심을 새롭게 하고 있다. 이는 발견되지 않은 생합성 클러스터의 게놈 정보를 분석하면 실험실 조건하에서 관찰또는 생성되지 않은 새로운 화합물을 코딩하는 유전자가 밝혀지므로. 많은 미생물 전체 게놈 프로젝트 또는 초안은 오늘 유효하고, 수는 게놈광업을통해 새로운 생리 활성 분자를 밝히기위한 거대한 전망을 제공, 매년 증가하고있다3,4.
생합성 유전자 클러스터의 아틀라스는 공동 게놈 연구소 (JGI IMG-ABC)의 통합 미생물 게놈 플랫폼의 구성 요소로 자동으로 채굴 된 유전자 클러스터의 현재 가장 큰 컬렉션입니다2. 가장 최근에는 생합성 유전자 클러스터(MIBiG) 표준화 이니셔티브에 대한 최소 정보로 BGC의 수동 재분석이 촉진되어 고도로 선별된 기준 데이터 집합5를제공합니다. 요즘, 많은 도구는 유전 데이터의 계산 마이닝 및 알려진된 보조 대사 산물에 그들의 연결을 사용 하 여 사용할 수 있습니다. 다른 전략은 또한 새로운 생리 활성 천연 제품에 액세스하기 위해 개발되었습니다 (즉, 이종 발현, 대상 유전자 삭제, 체외 재구성, 게놈 서열, 동위원소 유도 스크리닝 [genomisotopic 접근], 지역 및 글로벌 규제 기관의 조작, 저항 표적 기반 광업, 문화 독립적 인 광업, 그리고, 최근에는 MS-유도 / 코드 접근,9, 법 2,8 ,,88,, 8 , 8 ,8, 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 10,11,1212,13,14,15).
단수 전략으로 게놈 채굴은 분자의 단일 또는 작은 그룹에 추가하는 노력이 필요합니다; 따라서, 프로세스의 간격은 새로운 화합물이 격리 및 구조 해명에 대한 우선 순위를 지정하는 남아있다. 원칙적으로, 이러한 접근법은 실험당 하나의 생합성 경로만을 표적으로 하여 발견 속도가 느려집니다. 이러한 의미에서, 분자 네트워킹 접근법과 함께 GM을 사용하는 것은 천연물 연구에 대한 중요한 진보를 나타낸다14,,15.
액체 크로마토그래피 질량 분석법(LC-MS)의 다기능성, 정확도 및 고감도는 화합물 식별을 위한 좋은 방법입니다. 현재, 여러 플랫폼은 비 표적 대사체학16,,17,,18,19,,20에대한 알고리즘및소프트웨어 제품군을 투자했다. 이러한 프로그램의 핵심에는 피처 감지(피크 피킹)21 및 피크 정렬이 포함되어 있어 샘플 배치에서 동일한 피처를 일치시키고 패턴을 검색할 수 있습니다. MS 패턴 기반 알고리즘22,,23은 특징적인 단편화 패턴을 비교하고 구조적 특징을 공유하는 분자 패밀리를 생성하는 MS2 유사성을 일치시다. 이러한 특징은 강조되고 군집화될 수 있으며, MS2,,24,,25에의한 복잡한 생물학적 추출물로부터 알려진 및 알려지지 않은 분자를 빠르게 발견할 수 있는 능력을 부여한다. 따라서, 탠덤 MS는 다량의 데이터에 동시에 포함된 여러 화학유형의 구조적 정보를 동시에 얻을 수 있는 다목적 방법이다.
글로벌 천연물 사회 분자 네트워킹(GNPS)26 알고리즘은 정규화된 단편 이온 강도를 사용하여 코신 함수를 사용하여 유사성을 비교하는 다차원 벡터를 구성합니다. 서로 다른 상위 이온 간의 관계는 각 조각화가 노드(원)로 시각화되고 각 노드의 유사성이 모서리(선)로 정의되는 다이어그램 표현으로 플롯됩니다. 단일 소스에서 분자의 글로벌 시각화는 분자 네트워크로 정의됩니다. 구조적으로 서로 다른 분자는 고유하게 단편화하는 분자가 그들의 자신의 특정 클러스터 또는 별자리를 형성하는 반면, 관련 분자는 함께 클러스터됩니다. 군집 화학 형은 생합성 기원에 유사한 구조적 특징의 가상 연결을 할 수 있습니다.
BGCs와 그들의 소분자 제품 사이 생물 정보학 링크를 만들 때 화학형-유전자형 및 유전자형-화학형 접근을 둘 다 결합하는 것은 강력합니다27. 따라서 MS 유도 게놈 채굴은 신속한 방법과 낮은 물질 소비 전략이며, 다양한 대사 및 환경 조건 하에서 하나 이상의 균주의 WGS에 의해 밝혀진 모이온 및 생합성 경로를 연결하는 데 도움이 됩니다.
이 프로토콜의 워크플로우(도1)는AntiSMASH,28,29,30과같은 생합성 유전자 클러스터 분석 플랫폼에 WGS 데이터를 공급하는 것으로 구성됩니다., 그것은 게놈에 의해 인코딩된 화합물 및 종류 화합물의 다양성을 추정하는 것을 돕습니다. 관심 있는 화학적 개체를 코딩하는 생합성 유전자 클러스터를 표적으로 하는 전략이 채택되어야 하며, BGC를 함유하는 야생형 균주 및/또는 이종 균주에서 배양 추출물을 분석하여 GNPS26,,31을이용하여 유사성에 기초하여 클러스터된 이온을 생성할 수 있다. 따라서, 표적 BGC와 연관되고 데이터베이스에서 사용할 수 없는 새로운 분자를 식별할 수 있습니다(주로 알려지지 않은 유사체, 때로는 낮은 적규기에서 생성). 사용자가 이러한 플랫폼에 기여할 수 있고 생물 정보학 및 MS/MS 데이터의 가용성이 급속히 증가하고 있으며, 분자와 복잡한 추출물의 효율적인 연결을 안내하는 효과적인 계산 도구 및 알고리즘의 지속적인 개발 및 업그레이드가 가능해지고 있다는 점을 고려하는 것이 관련이 있습니다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60825/60825fig1b.jpg"> 그림 1: 전체 워크플로에 대한 개요입니다. 도시된 것은 새로운 대사산물을 식별하기 위해 기재된 MS 유도 게놈 채굴 접근법에 관여하는 생물정보학, 복제 및 분자 네트워킹 단계의 예시이다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60825/60825fig1blarge.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
이 프로토콜은 게놈 채굴과 분자 네트워킹을 천연 제품 발견 파이프라인의 시작점으로 결합하는 신속하고 효율적인 워크플로우를 설명합니다. 많은 응용 프로그램이 하나의 네트워크에서 MS 검출 가능한 분자의 조성 및 관련성을 시각화할 수 있지만, 구조적으로 유사한 클러스터된 분자를 시각화하기 위해 여러 가지가 여기에 채택되었습니다. 이 전략을 사용 하 여, 연쇄상 구균 sp. CBMAI 2042의 대사 추출물에서 관찰 된 새로운 사이클로데펩티드 제품 성공적으로 확인. 게놈 채굴에 의해 유도되는, valinomycins를 위한 전체 생합성 유전자 클러스터 인코딩은 생산자 균주 연쇄상 구균 Coelicolor M1146으로 인식되고 복제됩니다. 마지막으로, MS 패턴 기지를 둔 분자 네트워킹에 따라, MS에 의해 검출된 분자는 그들의 생물발생32를책임지는 BGCs와 상관됩니다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Acetonitrile</td>
			<td>Tedia</td>
			<td>AA1120-048</td>
			<td>HPLC grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agar</td>
			<td>Oxoid</td>
			<td>LP0011</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Apramycin</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>A2024</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbenicillin</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>C9231</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>NA</td>
			<td>5804</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloramphenicol</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>C3175</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Column C18</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td>NA</td>
			<td>ZORBAX RRHD Extend-C18, 80&#197;, 2.1 x 50 mm, 1.8 &#181;m, 1200 bar pressure limit P/N 757700-902</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kanamycin</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>K1377</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Manitol P.A.- A.C.S.</td>
			<td>Synth</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcentrifuge</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>NA</td>
			<td>5418</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nalidixic acid</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>N4382</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phusion Flash High-Fidelity PCR Master Mix</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>F548S</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Q-TOF mass spectrometer</td>
			<td>Agilent technologies</td>
			<td>NA</td>
			<td>6550 iFunnel Q-TOF LC/MS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sacarose P.A.- A.C.S.</td>
			<td>Synth</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Shaker/Incubator</td>
			<td>Marconi</td>
			<td>MA420</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Chloride</td>
			<td>Synth</td>
			<td>NA</td>
			<td>P. A. - ACS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soy extract</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td>Synth</td>
			<td>NA</td>
			<td>P. A. - ACS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermal Cycles</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>NA</td>
			<td>Mastercycler Nexus Gradient</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thiostrepton</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>T8902</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tryptone</td>
			<td>Oxoid</td>
			<td>LP0042</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tryptone Soy Broth</td>
			<td>Oxoid</td>
			<td>CM0129</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UPLC</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td>NA</td>
			<td>1290 Infinity LC System</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yeast extract</td>
			<td>Oxoid</td>
			<td>LP0021</td>
			<td>NA</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

mass spectrometry-guided genome mining as a tool to uncover novel natural products

천연 제품으로 덮인 화학 공간은 엄청나고 널리 인식되지 않습니다. 따라서, 자연에서 그 기능및 잠재적인 인간 이익(예를 들면, 약물 발견 신청을 위한)의 광범위한 평가를 수행하는 편리한 방법론이 요구된다. 이 프로토콜은 게놈 채굴(GM)과 분자 네트워킹(MN)의 조합을 설명하며, 전체 게놈 시퀀싱에서 유전자 클러스터 인코딩 주석과 조잡한 대사 추출물의 화학 구조 시그니처와 일치하는 두 가지 현대적 접근법을 설명합니다. 이것은 새로운 자연 개체의 발견을 향한 첫 번째 단계입니다. 이러한 개념은 함께 적용될 때 MS 유도 게놈 마이닝으로 정의됩니다. 이 방법에서, 주요 성분은 이전에 지정 (MN을 사용하여), 구조적으로 관련된 새로운 후보는 게놈 서열 주석 (GM을 사용하여)와 연관된다. GM과 MN을 결합하는 것은 이미 알려진 화합물에서 유사체를 식별하기 위해 새로운 분자 백본을 대상으로하거나 신진 대사 프로파일을 수확하는 수익성있는 전략입니다.

이 프로토콜은 게놈 채굴, 이종 발현 및 MS-유도/코드 접근법의 조합을 사용하여 새로운 특수 발리노마이신 유사체 분자에 액세스하는 방법을 성공적으로 예시하였다. 표적에 대한 게놈-분자 간 워크플로우, valinomycin(VLM)은 도 8에나타내고 있다. 연쇄상 구균 sp. CBMAI 2042 초안 게놈은 실리코에서 분석되고, VLM 유전자 클러스터는 그 때 이종 호스트로 확인되고 옮겨졌다. ?...

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Mass Spectrometry-Guided Genome Mining as a Tool to Uncover Novel Natural Products

질량 분광법 유도 게놈 마이닝 프로토콜이 확립되고 여기에 설명되어 있습니다. 그것은 게놈 순서 정보 및 LC-MS/MS 분석을 기반으로 하고 복잡한 미생물 및 식물 추출물에서 분자의 식별을 용이하게 하는 것을 목표로 합니다.

새로운 천연 제품을 발견하는 도구로 질량 분광법 유도 게놈 채굴

The chemical space covered by natural products is immense and widely unrecognized. Therefore, convenient methodologies to perform wide-ranging evaluation ...

전체 게놈 시퀀싱, 게놈 채굴 및 분자 네트워킹은 우리가 여기서 설명하는 게놈 채굴 프로토콜을 질량 분석 가이드의 기초를 구성합니다. 그리고 천연 제품 발견에서 가장 현대적인 접근 방식입니다. 게놈 채굴 및 분자 네트워킹은 활성 분자에 의한 배꼽을 밝히기 위한 거대한 전망을 제공하는 원유 추출물의 화학 구조 조정 시그니처를 가진 전체 게놈 시퀀싱에 코딩된 주석에서 일치합니다.원칙적으로, 게놈 마이닝은 실험 당 분자의 단일 또는 작은 그룹을 대상으로합니다. 따라서 느린 검색 률을 초래합니다. 이러한 의미에서, 분자 네트워킹과 함께 게놈 마이닝을 사용하는 것은 천연 제품 연구에 중요한 진보를 나타냅니다.질량 분광법 가이드-게놈 마이닝은 원유 추출물로부터 대량의 데이터에 포함된 여러 화학형의 정보를 동시에 구성할 수 있는 다목적 방법입니다. 오늘날 세균, 곰팡이 또는 식물 서열을 탐구 할 수있는 고범위 방법론입니다. 화학형 생물정보학에 대한 유전자형 및 유전자형에 대한 화학형은 생합성 클러스터 와 소분자 제품 간의 연결이다.프로토콜을 듣는 것은 연쇄상 구균 종의 대사 추출물에서 관찰된 배꼽 사이클 깊이 펩티드 제품을 특성화하는 것으로 입증된다. 그러나 곰팡이와 식물 시퀀스와 추출물에도 적용됩니다. 잘 선별된 게놈 데이터 세트를 갖는 것이 매우 중요하며 요즘 조각화된 초안 서열은 거의 완성된 서열 데이터에 의해 점점 더 대체되고 있습니다.또한 새로운 생리 활성 천연 제품에 액세스하고 MS 가이드 접근 방식과 확실히 결합하기 위한 다양한 전략이 개발되었습니다. 천연제품 분리 및 구조적 해명 개선으로 이어질 것입니다. 여기서우리는 유전자형을 화학형 접근법에 연결하고 있기 때문에 생물정보학은 생합성 클러스터 와 작은 분자 제품 간의 연결고리가 매우 중요합니다.화합물의 다양성과 클래스를 추정하고 게놈에 의해 인코딩합니다. 즉, 복제를 의미합니다. 나중에, 이온 유사성에 근거한 군집은 GNPS를 사용하여 미리 형성될 수 있습니다.절차를 보여주는 것은 박사 레나타 시그리스트와 교수 앙골리니이 연구에서 내 협력자가 될 것입니다. 이차 대사 유전자 클러스터에 대한 실리코 정보에서 얻으려면 완전한 서열 게놈으로부터 주석을 수집합니다. 시퀀스 파일, 유전자 은행 E-M-B-L 또는 더 빠른 형식을 안티 스매시 플랫폼에 제출합니다.따라서 가장 유사한 알려진 클러스터를 기반으로 출력 데이터에서 관심있는 유전자 클러스터와 같습니다. BGC의 DNA 서열 정보에 기초하여, 에코리 연쇄상구를 위한 유전자 클러스터를 측면에 있는 20-25뉴클레오티드 사이 의 설계 프라이머리. 인공 염색체 라이브러리 스크리닝.원고에 따라 재조합 이종 유기체를 얻은 후, 적절한 발효 매체에서 균주의 100분의 1을 접종한다. 액체 ISP2 매체와 같은. 7일 동안 인큐베이터에 문화를 섭씨 30도, RPM 220도에 놓습니다.접종 후, 원심 분리는 10 분 동안 2200 배 G에서 문화를 분리합니다. 셀을 버리고 상체를 분리 깔때기로 옮기십시오. 에틸 아세테이트와 쉐이크의 1부에 1개를 추가합니다.유기 및 묵인 층이 분리될 때까지 1~3분 간 기다립니다. 그리고 에렌마이어 플라스크에서 유기 층을 수집합니다. MS/MS 데이터를 수집합니다.제어 소프트웨어를 사용하여 적합한 HPLC 및 질량 분광법 방법을 프로그래밍합니다. MS/MS 네트워킹은 주어진 질량 분광 조건하에서 검출 가능한 분자 네트워크라는 점에 유의할 것입니다. 프로테아 마법사에서 MS 변환을 사용하여 질량 스펙트럼을 mzXML 형식으로 변환합니다.변환에 대한 입력 매개 변수를 조정합니다. 변환된 LC-MS/MS 파일을 GNPS 데이터베이스에 업로드합니다. 두 가지 옵션을 사용할 수 있습니다.파일 전송 프로토콜을 사용하거나 온라인 플랫폼을 통해 브라우저에서 직접 사용할 수 있습니다. GNPS에서 계정을 만든 후 생성된 계정에 로그인하고 분자 네트워크 만들기를 선택합니다. 직함을 추가합니다.기본 옵션을 수행합니다. 분자 네트워크를 수행하려면 mzXML 파일을 선택합니다. 최대 6개의 그룹으로 구성합니다.따라서 복제 루틴에 대한 라이브러리와 유사합니다. 전구체 이온 질량 내성 및 조각 다의 질량 공차는 각각 0.02 달튼과 0.05 달튼의 질량 공차성을 선택합니다. 고급 네트워크 옵션을 수행하려면 네트워크 클러스터 크기와 양식에 직접적인 영향을 미치는 매개 변수를 선택합니다.고급 매개 변수는 GNPS 설명서에 있습니다. 작업이 완료되면 알림을 받고 작업을 제출하려면 전자 메일 주소를 선택합니다. GNPS 결과를 분석합니다.GNPS에 로그인합니다. 작업을 열기 위해 작업을 선택합니다. 웹 페이지가 표시된 분자 네트워킹에서 얻은 모든 결과로 열립니다.브라우저 네트워크 시각화 도우미에서 스펙트럼 패밀리 보기를 선택하여 모든 네트워크 클러스터를 확인합니다. 생성된 모든 분자 네트워킹 클러스터와 함께 목록이 표시됩니다. 잠정적인 분자 식별은 모든 ID에 표시됩니다.표시를 선택하여 시각화합니다. 분자 네트워크 클러스터를 분석하려면 네트워크를 시각화합니다. 노드 레이블 상자에서 상위 질량을 선택합니다.가장자리 레이블 상자에서 공동 서명 또는 델타 엠즈를 선택합니다. 노드 간의 노드 유사성 또는 질량 차이를 각각 관찰합니다. 다중 그룹 분석의 경우 노드 색칠 상자에서 파이 그리기를 클릭합니다.각 노드가 각 그룹에 나타나는 빈도를 관찰합니다. 모든 라이브러리를 보려면 뷰, 모든 라이브러리, 조회를 선택합니다. GNPS 플랫폼에서 직접 조각화 스펙트럼을 엽니다.또는 원래 원시 파일에서 수동으로 복제 화합물 및 관련 화합물의 구조 적 출화를 확인합니다. 이 프로토콜은 게놈 마이닝, 이종 식 및 MS 유도 코드 접근법의 조합을 사용하여 성공적으로 예시되었습니다. 새로운 전문 발리노마이신 과 아날로그 분자에 액세스합니다.표적 valinomycin에 대한 분자 워크플로우에 게놈은 여기에서 제시됩니다. 크로마토그램은 발리노마이신, 몬타나스타틴 및 5개의 유사체가 이종영 숙주에서 발현, 생합성 유전자 클러스터 발현에 의해 생성되었다는 것을 보여주었다. 발리노마이신에 대응하는 분자 네트워킹 이온은 연쇄상 구균 종, CBM AI 20 4 2 개의 게놈에 음송된 해당 생합성 유전자 클러스터를 가진 이미 알려진 화합물이다.먼저 발리노마이신 생합성 유전자 클러스터에 대해 기재된 유사체와 관련된 이온으로 군집된다. valinomycin 및 관련 유사체에 대한 MS 스펙트럼 및 화학 구조는 여기에 표시됩니다. 전체 게놈 시퀀싱 및 적절한 데이터 집합 큐레이팅을 수행하는 것은 MS-guide 게놈 마이닝을 위한 생합성 클러스터를 선출하는 첫 번째 단계이다.전체 절차는 야생 유형 문자열 원유 추출물로 수행 할 수 있지만 관심의 유전자 클러스터를 선택하고 이종 발현을 촉진 할 수 있습니다. 상이한 방법은 DNA 샘플로부터 전체 생합성 유전자 클러스터를 포착하는 것으로 기술된다. 이 프로토콜의 가장 큰 장점은 대사 프로파일을 빠르게 복제하고 MS 데이터로 게놈 정보를 번식하는 능력입니다.새로운 분자와 같은 이들을 해명하기 위해. 그리고 질량 가이드 게놈 마이닝은 도리스 차임과 동료에 의해 펩타이드 유전체학 및 글리코게놈의 분야에서 먼저 기술되었다. 그리고 NPS 통합 메타볼로믹스와 게놈 채굴 접근법이 도입된 후 분자 네트워크를 생합성 기능과 연결하는 가장 다재다능한 방법이 되었습니다.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemical Gardens as Flow-through Reactors Simulating Natural Hydrothermal Systems

화학 정원으로 원자로 시뮬레이션 자연 열수 시스템 플로우를 통해

Here we report experimental simulations of hydrothermal chimney growth using injection chemical garden methods. The versatility of this type of experiment ...

연구

화학

A Direct, Early Stage Guanidinylation Protocol for the Synthesis of Complex Aminoguanidine-containing Natural Products

복잡한 아미노 구아니딘 함유 천연 제품의 합성에 대한 직접, 초기 단계 Guanidinylation 프로토콜

The guanidine functional group, displayed most prominently in the amino acid arginine, one of the fundamental building blocks of life, is an important ...

Laboratory Production of Biofuels and Biochemicals from a Rapeseed Oil through Catalytic Cracking Conversion

접촉 분해 변환을 통해 유채 기름에서 바이오 연료와 바이오 케미컬의 실험실 생산

The work is based on a reported study which investigates the processability of canola oil (bio-feed) in the presence of bitumen-derived heavy gas oil ...

NMR Spectroscopy as a Robust Tool for the Rapid Evaluation of the Lipid Profile of Fish Oil Supplements

생선 기름 보충제의 지질 프로필의 신속한 평가를위한 강력한 도구로 NMR 분광학

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Coulomb Explosion Imaging as a Tool to Distinguish Between Stereoisomers

Stereoisomers 사이 구별 하는 도구로 쿨롱 폭발 영상

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전기 화학 임피던스 분 광 전기 화학 속도 상수 추정을 위한 도구로

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Color Spot Test As a Presumptive Tool for the Rapid Detection of Synthetic Cathinones

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Novel Techniques for Observing Structural Dynamics of Photoresponsive Liquid Crystals

Photoresponsive 액정의 구조 역학을 관찰을 위한 새로운 기술

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Employing Pressurized Hot Water Extraction (PHWE) to Explore Natural Products Chemistry in the Undergraduate Laboratory

Employing Pressurized Hot Water Extraction PHWE to Explore Natural Products Chemistry in the Undergraduate Laboratory

가압된 열 수 추출 학부 실험실에서 천연물 화학 탐구 (PHWE) 채용

A recently developed pressurized hot water extraction (PHWE) method which utilizes an unmodified household espresso machine to facilitate natural products ...

A Two-Step Pyrolysis-Gas Chromatography Method with Mass Spectrometric Detection for Identification of Tattoo Ink Ingredients and Counterfeit Products

문신 잉크 성분 및 위조 제품의 식별을 위한 질량 분 광 탐지를 가진 2 단계 열 분해-가스 크로마토그래피 방법

Tattoo inks are complex mixtures of ingredients. Each of them possesses different chemical properties which have to be addressed upon chemical analysis. ...