Name: mass spectrometry-guided genome mining as a tool to uncover novel natural products
Uploaded: 2020-03-12T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Mass Spectrometry-Guided Genome Mining as a Tool to Uncover Novel Natural Products at JoVE.com

Bu çalışmanın mali desteği São Paulo Araştırma Vakfı - FAPESP (2019/10564-5, 2014/12727-5 ve 2014/50249-8' den L.G.O'ya; 2013/12598-8 ve 2015/01013-4 r.s.; ve 2019/08853-9'dan C.F.F.A.'ya). B.S.P, C.F.F.A., ve L.G.O. Ulusal Bilimsel ve Teknolojik Gelişim Konseyi'nden burs aldı - CNPq (205729/2018-5, 162191/2015-4 ve 313492/2017-4). L.G.O. ayrıca Women in Science (2008, Brazilian Edition) programı tarafından sağlanan hibe desteği için minnettardır. Tüm yazarlar Capes (Yüksek Öğretim Personelinin İyileştirilmesi Için Koordinasyon) Brezilya'da mezuniyet sonrası programları desteklemek için kabul.

1. Biyosentetik gen kümeleri için genom madenciliği
<ol><li>MS güdümlü genom madenciliği için biyosentetik gen kümesi (BCG) seçmenin ilk adımı olarak tüm genom dizilemi (WGS) gerçekleştirin. Ilgi (bakteri) suş tüm genom taslağı illumina MiSeq teknolojisi ile yüksek kaliteli genomik DNA aşağıdaki kullanılarak elde edilebilir: av tüfeği TruSeq PCR-Free kütüphane hazırlık ve Nextera Mate Pair Kütüphane Hazırlık Kiti33. NOT: Sıralamadan sonra, Illumina av tüfe?...

Bu protokolün en güçlü avantajı, yeni moleküllerin, özellikle yapısal analogların yapılarını açıklığa kavuşturmak için metabolik profilleri hızla çoğaltma ve genomik bilgileri MS verileriyle birbirine bağlama yeteneğidir2. Genomik bilgilere dayanarak, polikeltidler (PK), nonribosomal peptidler (NRP) ve glikoziküllü doğal ürünler (GNP) gibi farklı doğal ürünler kemotipleri ve şifreli BGC'ler incelenebilir. Böylece, bir BGC moleküler ağ tarafından keşfedilen ben...

Sekonder metabolizmanın araştırılması genellikle belirli biyolojik faaliyetler için ham ekstrelerin taranması ve ardından aktif fraksiyonlara ait bileşenlerin saflaştırılması, tanımlanması ve karakterizasyonundan oluşur. Bu süreç, çeşitli kimyasal varlıkların izolasyon teşvik verimli olduğu kanıtlanmıştır. Ancak, günümüzde bu, özellikle yeniden keşif yüksek oranları nedeniyle mümkün olarak görülüyor. İlaç endüstrisi, özel metabolitlerin rol ve işlevleri hakkında bilgi sahibi olmadan devrim yarattıkça, bunların tanımlanması doğayı tam olarak temsil eden laboratuvar koşulları altında gerçekleştirilmiştir1. Bugün, doğal sinyal etkileri, salgılanması ve tespit edilemeyen düşük konsantrasyonlarda çoğu hedefin varlığı daha iyi bir anlayış vardır. Ayrıca, sürecin düzenlenmesi akademik topluluğun ve ilaç endüstrisinin bu bilgiden yararlanabilmelerine yardımcı olacaktır. Ayrıca sessiz biyosentetik gen kümeleri (BGCs)2ile ilgili metabolitlerin doğrudan izolasyon içeren araştırma yararlanacaktır.
Bu bağlamda genomik dizilimdeki gelişmeler mikroorganizma metabolitlerinin taranmasına olan ilgiyi yenilemidir. Bunun nedeni, ortaya çıkarılan biyosentetik kümelerin genomik bilgilerinin analiz edilmesi, laboratuvar koşullarında gözlemlenmeyen veya üretilmemiş yeni bileşikleri kodlayan genleri ortaya çıkarabilebilir. Birçok mikrobiyal bütün genom projeleri veya taslakları bugün mevcuttur, ve sayısı her yıl artıyor, genom madenciliği yoluyla yeni biyoaktif molekülleri ortaya çıkarmak için büyük umutları sağlayan3,4.
Biyosentetik Gen Kümeleri Atlası, Ortak Genom Enstitüsü (JGI IMG-ABC)2Entegre Mikrobiyal Genom Platformu'nun bir bileşeni olarak otomatik olarak çıkarılan gen kümelerinin mevcut en büyük koleksiyonudur. En son, Biyosentetik Gen Kümeleri için Minimum Bilgi (MIBiG) Standardizasyon Girişimi, son derece küratörlü referans dataset5sağlayarak, BGCs manuel reannotation teşvik etmiştir. Günümüzde, genetik verilerin hesaplamalı madenciliğini ve bunların bilinen ikincil metabolitlerle bağlantısını sağlamak için birçok araç mevcuttur. Farklı stratejiler de yeni biyoaktif doğal ürünlere erişmek için geliştirilmiştir (yani, heterolog ifade, hedef gen silme, in vitro reconstitution, genomik dizi, izotop güdümlü tarama [genomistopik yaklaşım], yerel ve küresel düzenleyicilerin manipülasyonu, direnç hedef tabanlı madencilik, kültür bağımsız madencilik, ve daha yakın zamanda, MS güdümlü / kodyaklaşımları 2,6,7,8,9, 10,11,12,13,14,15).
Tek bir strateji olarak genom madenciliği, tek veya küçük bir molekül grubuna açıklama yapmak için çaba gerektirir; böylece, izolasyon ve yapı açıklanma için yeni bileşiklerin öncelik lendirildiği süreçteki boşluklar devam etmektedir. Prensip olarak, bu yaklaşımlar deney başına sadece bir biyosentetik yolu hedefleyerek yavaş bir keşif hızına yol açacaktır. Bu anlamda, moleküler ağ yaklaşımı ile birlikte GM kullanarak doğal ürün araştırma için önemli bir ilerleme temsil eder14,15.
Sıvı kromatografi-kütle spektrometresinin (LC-MS) çok yönlülüğü, doğruluğu ve yüksek hassasiyeti onu bileşik tanımlama için iyi bir yöntem haline getirin. Şu anda, çeşitli platformlar hedeflenmemiş metabolomics16, 17,18,,1919,20için algoritmalar ve yazılım paketleri yatırım yaptık. Bu programların çekirdeği, bir dizi örnek arasında aynı özelliklerin eşleşmesine ve desenlerin aranmasına olanak tanıyan özellik algılama (tepe toplama)21 ve tepe hizalama içerir. MS desen tabanlı algoritmalar22,23 karakteristik parçalanma desenleri karşılaştırın ve yapısal özellikleri paylaşan moleküler aileler üreten MS2 benzerlikler maç. Bu özellikler daha sonra vurgulanmış ve kümelenmiş olabilir, hızla tandem MS2tarafından karmaşık bir biyolojik ekstresi bilinen ve bilinmeyen molekülleri keşfetmek için yeteneği conferring,24,25. Bu nedenle, tandem MS aynı anda büyük miktarda veri bulunan çeşitli kemotiplerin yapısal bilgi elde etmek için çok yönlü bir yöntemdir.
Global Natural Products Social Molecular Networking (GNPS)26 algoritması, benzerliklerin bir kosinüs fonksiyonu kullanılarak karşılaştırıldığı çok boyutlu vektörler oluşturmak için normalleştirilmiş parça iyonyoğunluğunu kullanır. Farklı üst iyonlar arasındaki ilişki, her parçalanmanın bir düğüm (daire) olarak görüntülendiği ve her düğümün ilişkililiğinin bir kenar (çizgiler) ile tanımlandığı bir diyagram gösteriminde çizilir. Moleküllerin tek bir kaynaktan küresel görselleştirilmesi moleküler ağ olarak tanımlanır. Yapısal olarak farklı moleküller bu parçayı benzersiz olarak oluştururken, ilgili moleküller birlikte kümelenirler. Kümeleme chemotypes biyosentetik kökenleri benzer yapısal özelliklerivarsayımsal bağlantı sağlar.
Hem kemotip-to-genotip ve genotip-to-chemotype yaklaşımları birleştirerek BGCs ve küçük molekül ürünleri arasında biyoinformatik bağlantılar oluştururken güçlüdür27. Bu nedenle, MS güdümlü genom madenciliği hızlı bir yöntem ve düşük malzeme tüketen bir stratejidir ve farklı metabolik ve çevresel koşullar altında bir veya daha fazla suşwgs tarafından ortaya ebeveyn iyonları ve biyosentetik yollar köprü yardımcı olur.
Bu protokolün iş akışı(Şekil 1)WGS verilerinin antiSMASH28,29,30gibi biyosentetik gen kümesi açıklama platformuna aktarılmasından oluşur. Genom tarafından kodlanmış bileşiklerin çeşitliliğinin ve sınıfının tahmin edilebilen bir şekilde tahmin edilebilen bir yapıya yardımcı olur. İlgi kimyasal bir varlık kodlama bir biyosentetik gen kümesi hedef bir strateji kabul edilmelidir ve BGC içeren vahşi bir tür gerginlik ve / veya heterolog suşu kültür özleri GNPS26kullanarak benzerliklere dayalı kümelenmiş iyonlar oluşturmak için analiz edilebilir,31. Sonuç olarak, hedeflenen BGC ile ilişkilendirmek ve veritabanında kullanılamaz yeni molekülleri belirlemek mümkündür (özellikle bilinmeyen analogları, bazen düşük titreleri üretilen). Kullanıcıların bu platformlara katkıda bulunabileceğini ve biyoinformatik ve MS/MS verilerinin kullanılabilirliğinin hızla arttığını ve karmaşık özlerin moleküllerle verimli bağlantılarını yönlendirmek için etkili hesaplama araçları nın ve algoritmalarının sürekli olarak geliştirilmesine ve yükseltilmesine yol açmaktadır.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60825/60825fig1b.jpg"> Şekil 1: Tüm iş akışına genel bakış. Gösterilen biyoinformatik bir örnektir, klonlama, ve moleküler ağ adımları tanımlanan MS güdümlü genom madenciliği yaklaşımında yeni metabolitleri tanımlamak için yer. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60825/60825fig1blarge.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Bu protokol, genom madenciliği ve moleküler ağ lağımını doğal ürün keşif boru hattı için başlangıç noktası olarak birleştirmek için hızlı ve verimli bir iş akışını tanımlar. Birçok uygulama bir ağda MS-algılanabilir moleküllerin bileşimi ve ilgililiğini görselleştirmek mümkün olmasına rağmen, birkaç yapısal olarak benzer kümelenmiş molekülleri görselleştirmek için burada kabul edilmiştir. Bu strateji kullanılarak Streptomyces sp. CBMAI 2042 metabolik ekstrelerinde gözlenen yeni siklopsipeptid ürünleri başarıyla tanımlanmıştır. Genom madenciliği rehberliğinde, valinomycins için tüm biyosentetik gen küme kodlama tanınan ve üretici suşu Streptomyces coelicolor M1146 içine klonlanmış. Son olarak, MS desen tabanlı moleküler ağ lama sonrasında, MS tarafından saptanan moleküller biyogenez32'densorumlu BgC'lerle ilişkilidir.

<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

Doğal ürünlerin kapsadığı kimyasal alan çok büyüktür ve yaygın olarak tanınmaz. Bu nedenle, doğadaki işlevlerinin ve potansiyel insani yararlarının (örneğin, uyuşturucu keşif uygulamaları için) geniş kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesi için uygun metodolojiler isteilmektedir. Bu protokol, genom madenciliği (GM) ve moleküler ağ (MN) kombinasyonunu tanımlar, bu yaklaşım, tüm genom dizilimindeki gen küme kodlu ek açıklamaları ile metabolik ham ekstrelerin kimyasal yapı imzalarıyla eşleşen iki çağdaş yaklaşımdır. Bu, yeni doğal varlıkların keşfine giden ilk adımdır. Bu kavramlar, birlikte uygulandığında, burada MS güdümlü genom madenciliği olarak tanımlanır. Bu yöntemde, ana bileşenler daha önce belirlenmiş (MN kullanılarak) ve yapısal olarak ilişkili yeni adaylar genom dizisi ek açıklamaları (GM kullanılarak) ile ilişkilidir. GM ve MN'nin birleştirilmesi, zaten bilinen bileşiklerden analogları belirlemek için yeni molekül omurgalarını hedeflemek veya metabolik profilleri toplamak için karlı bir stratejidir.

Protokol, yeni özel valinomisin analoglarına erişmek için genom madenciliği, heterolog ekspresyon ve MS güdümlü/kod yaklaşımlarının bir kombinasyonu kullanılarak başarıyla örneklendi. Hedef için genom-molekül iş akışı, valinomisin (VLM), Şekil 8'detemsil edilmektedir. Streptomyces sp. CBMAI 2042 taslak genomu silico'da analiz edildi ve VLM gen kümesi tespit edilerek heterolog bir konaka aktarıldı. Heterolog ve yabani tip suşları uygun fermantasyon koşull...

Watch this Scientific Journal Video about Mass Spectrometry-Guided Genome Mining as a Tool to Uncover Novel Natural Products at JoVE.com

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

Burada bir kütle spektrometresi güdümlü genom madenciliği protokolü oluşturulmuş ve tanımlanmıştır. Genom dizilimi bilgileri ve LC-MS/MS analizine dayanan bu analiz, kompleks mikrobiyal ve bitki özlerinden moleküllerin belirlenmesini kolaylaştırmayı amaçlamaktadır.

Yeni Doğal Ürünleri Ortaya Çıkarmak İçin Bir Araç Olarak Kütle Spektrometresi Güdümlü Genom Madenciliği

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

Tüm genom dizilemesi, genom madenciliği ve moleküler ağ, burada tanımladığımız genom madenciliği protokolünün kütle spektrometresi kılavuzunun temelini oluşturur. Ve doğal ürün keşfinde en çağdaş yaklaşımdır. Genom madenciliği ve moleküler ağ kümede eşleşir, tüm genom dizilimindeki kodlanmış ek açıklamalar ile ham maddelerden gelen kimyasal yeniden yapılanma imzaları aktif moleküller tarafından göbek ortaya çıkarmak için büyük umutlar sağlar.Prensip olarak, genom madenciliği deney başına tek veya küçük bir molekül grubunu hedefler. Bu da yavaş bir keşif hızı ile sonuçlanır. Bu anlamda genom madenciliğinin moleküler ağ la birlikte kullanılması doğal ürün araştırmaları için önemli bir ilerlemeyi temsil eder.Kütle spektrometresi kılavuz-genom madenciliği aynı anda bir ham ekstre den büyük miktarda veri bulunan çeşitli kemotiplerin bilgi yapısı çok yönlü bir yöntemdir. Bugün bakteri, mantar veya bitki dizisi sağlayan keşfetmek için yeteneğine sahip yüksek menzilli metodolojisi vardır. Kemotip, genotip ve genotip, kemotip biyoinformatik biyosentetik kümeler arasındaki bağlar ve küçük moleküller iner.Protokolün dinlanması, streptomices türlerinin metabolik ekstrelerinde gözlenen peptid ürünlerinin göbek döngüsü derinliklerini karakterize etmek için gösterilmiştir. Ama mantar ve bitkiler dizisi ve özleri için de geçerlidir. Genom veri setinin güzel cereyan etmesi çok önemlidir ve günümüzde parçalanmış taslak dizileri giderek bitmiş dizi verilerinin yerini almıştır.Ayrıca, farklı stratejiler yeni biyoaktif doğal ürünlererişmek ve kesinlikle MS-Guide yaklaşımı ile birleştirerek geliştirilmiştir. Doğal ürünlerin izolasyonve yapı yalıtımında iyileşmeye yol açacağız. Burada genotipi kemotip yaklaşımına bağladığımız için biyoinformatik kümeler ile küçük moleküllü ürünler arasındaki bağlantılar çok önemlidir.bileşiklerin çeşitliliğini ve sınıfını tahmin etmek ve genomtarafından kodlamak. Bu da çoğaltma anlamına geliyor. Daha sonra, iyon benzerlikleri dayalı kümeleme GNPS kullanılarak önceden oluşturulabilir.Prosedürü gösteren Dr Renata Sigrist ve Profesör Angolini bu çalışmada benim işbirlikçileri olacaktır. Sekonder metabolizma gen kümeleri ek açıklamaları hakkında silico bilgi elde etmek için tam bir dizi genom. Dizi dosyasını, gen bankası E-M-B-L veya daha hızlı bir biçimde, bir anti-smash platformuna gönderin.Yani en benzer bilinen kümeye dayanan çıktı verilerinden gelen gen kümeleri gibi. BGC'nin DNA diziliyeti bilgilerine dayanarak, ecoli streptomices için gen kümesini çevreleyen 20 ila 25 nükleotit arasında tasarım ön seçimleri. Yapay kromozom kitaplığı taraması.El yazmasına göre rekombinant heterolog organizma elde ettikten sonra, uygun fermantasyon ortamlarında suşların 100'de birini aşıla. Sıvı ISS2 ortamı gibi. Kültürü 7 gün boyunca 30 santigrat derece ve 220 RPM'de bir kuvöze yerleştirin.Aşılamadan sonra kültürleri 2200 kez G'de 10 dakika santrifüj edin. Hücreleri atın ve bir ayırıcı huni içine supernatant aktarın. Etil asetat bir hacim ekleyin ve sallayın.Organik ve kabul edilmiş katmanların ayrılması için 1-3 dakika bekleyin. Ve organik katmanı bir Erlenmeyer şişesinde topla. MS/MS verilerini elde etmek için.Program uygun HPLC ve kütle spektrometresi yöntemleri kontrol yazılımı kullanarak. BU MS / MS ağ verilen kütle Spektrometrik koşullar altında tespit moleküler ağ olduğu unutulmamalıdır. Protea sihirbazından MS Convert'i kullanarak kütle spektrumlarını mzXML biçimine dönüştürün.Dönüştürme için giriş parametrelerini ayarlayın. Dönüştürülmüş LC-MS/MS dosyalarını GNPS veritabanına yükleyin. İki seçenek mevcuttur.Dosya aktarım protokolünü kullanarak veya doğrudan çevrimiçi platform üzerinden bir tarayıcıda. GNPS'de bir hesap oluşturduktan sonra oluşturulan hesaba giriş yapın ve moleküler ağ oluşturmayı seçin. Bir iş unvanı ekleyin.Temel seçenekleri gerçekleştirmek için. Moleküler ağı gerçekleştirmek için mzXML dosyalarını seçin. Altı gruba kadar düzenleyin.Çoğaltma rutini için kütüphaneler gibi. Sırasıyla 0,02 Dalton ve 0,05 Dalton kütle toleransı öncül iyon kütle toleransı ve parça Da seçin. Gelişmiş ağ seçenekleri gerçekleştirmek için, ağ kümesi boyutunu ve biçimini doğrudan etkileyen parametreleri seçin.Gelişmiş parametreler GNPS belgelerinde bulunmaktadır. İş bittiğinde bir uyarı almak için bir e-posta adresi seçin ve işi gönderin. GNPS sonuçlarını analiz etmek için.GNPS'ye giriş yapın. İş açmak için yapılan işleri, yayınlanmış işi seçin. Moleküler ağdan elde edilen tüm sonuçlar görüntülenirken bir web sayfası açılır.Tüm ağ kümelerini görmek için tarayıcı ağı görselleştiricisinde spektral aileleri görüntüleyin. Bir liste, oluşturulan tüm moleküler ağ kümeleriyle birlikte görüntülenir. Geçici moleküler tanımlama tüm kimliklerde görüntülenir.Bunları görselleştirmek için göster'i seçin. Moleküler ağ kümesini analiz etmek için, ağı görselleştir'i seçin. Düğüm etiketleri kutusunda, üst kitleyi seçin.Kenar etiketleri kutusunda, ortak imza veya Delta Emz'i seçin. Düğüm benzerliğini veya düğümler arasındaki kütle farklarını gözlemlemek için. Çok gruplu çözümleme durumunda, düğüm boyama kutusunda pasta çiz'i tıklatın.Her düğümün her grupta görünme sıklığını gözlemlemek için. Tüm kitaplıkları görmek için görünümü, tüm kitaplığı, isabetleri seçin. Parçalanma spektrumunu doğrudan GNPS platformunda açın.Veya orijinal ham dosyaları el ile dereplication bileşikleri ve ilgili bileşiklerin yapı açıklaması onaylamak için. Protokol, genom madenciliği, heterolog ifade ve MS güdümlü kod yaklaşımlarının bir kombinasyonu kullanılarak başarıyla örneklendi. Yeni özel Valinomisin ve analog moleküllere erişmek için.Hedef valinomisin için genomdan moleküle iş akışı burada sunulmuştur. Kromatogram, heterolog konakta biyosentetik gen kümeleri ekspresyonu olan valinomisin, montanastatin ve beş analogun valinomisin, biyosentetik gen kümeleri ekspresyonu tarafından üretildiğini gösterdi. Moleküler ağ iyonları valinomisin karşılık gelen, ilgili biyosentetik gen kümeleri ile zaten bilinen bir bileşik streptomyces türler, CBM AI iki sıfır dört iki genom açıklamalı.Analoglarla ilgili iyonlarla kümelenirler, ilk olarak valinomisin biyosentetik gen kümesi için tanımlanır. Ms spektrumları ve valinomisin ve ilgili analoglar için kimyasal yapılar burada gösterilmiştir. Tüm genom dizilimi ve uygun veri seti küratörlüğünü gerçekleştirmek, MS-kılavuzu genom madenciliği için bir biyosentetik küme seçmenin ilk adımıdır.Tüm yordam vahşi türleri dize ham ekstresi ile yapılabilir, ancak ilgi gen kümesi ni seçmek ve heterolog ifade teşvik seçebilirsiniz. Tüm biyosentetik gen kümesini bir DNA örneğinden yakalamak için farklı yöntemler tanımlanmıştır. Bu protokolün en güçlü avantajı, metabolik profilleri hızla çoğaltma ve genomik bilgiyi MS verileriyle üretme yeteneğidir.Yeni moleküller gibi bu tür açıklamak için. Ve kitle kılavuz-genom madenciliği ilk olarak Doris Chime ve meslektaşları tarafından peptit genomik ve glikogenomik alanında tanımlanmıştır. NPS entegre metabolomik ve genom madenciliği yaklaşımının piyasaya sürülmesinden sonra moleküler ağları biyosentetik yeteneklerle buluşturmak için en çok yönlü yol haline gelmiştir.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemical Gardens as Flow-through Reactors Simulating Natural Hydrothermal Systems

Kimyasal Bahçeleri olarak Reaktörler Taklit Doğal Hidrotermal Sistemler Akış

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

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

Karmaşık Aminoguanidine içeren Doğal Ürünler Sentezi için bir Direct, Erken Evre Guanidinylation Protokolü

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

Katalitik Kırma Dönüşüm aracılığıyla Kanola Yağı gelen Biyoyakıt ve Biochemicals laboratuvar üretimi

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

Balık Yağı Takviyeler Lipid Profilinin Rapid Değerlendirilmesi için Sağlam Aracı Olarak NMR Spektroskopisi

The western diet is poor in n-3 fatty acids, therefore the consumption of fish oil supplements is recommended to increase the intake of these essential ...

Coulomb Explosion Imaging as a Tool to Distinguish Between Stereoisomers

Hipoglisemi arasında ayırt etmek için bir araç olarak Coulomb patlama görüntüleme

This article shows how the COLTRIMS (Cold Target Recoil Ion Momentum Spectroscopy) or the "reaction microscope" technique can be used to distinguish ...

Electrochemical Impedance Spectroscopy as a Tool for Electrochemical Rate Constant Estimation

Elektrokimyasal empedans spektroskopisi elektrokimyasal oranı sürekli tahmini için bir araç olarak

Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used for advanced characterization of organic electroactive compounds along with cyclic voltammetry (CV). ...

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

Renk sentetik Cathinones hızlı tespiti için meşru bir araç olarak nokta testi

Synthetic cathinones are a large class of new psychoactive substances (NPS) that are increasingly prevalent in drug seizures made by law enforcement and ...

Novel Techniques for Observing Structural Dynamics of Photoresponsive Liquid Crystals

Yapısal Photoresponsive sıvı kristaller dinamikleri gözlemlemek için yeni teknikleri

We discuss in this article the experimental measurements of the molecules in liquid crystal (LC) phase using the time-resolved infrared (IR) vibrational ...

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

Basınçlı sıcak su ayıklama (PHWE) doğal ürünler Kimya Lisans Laboratuvarı keşfetmek için istihdam

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

Dövme mürekkebi maddeleri ve taklit ürünlerin tanımlanması için kütle spektrometrik tespiti ile Iki adımlı Pyrolysis-Gas Kromatografi yöntemi

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