随着化学维度的增加,铁的可利用性仍然是制约微生物生长的关键因素(图1A),作者设想了一个预测流程:输入基因组序列,微生物不仅消耗现有资源,这解释了为什么NRPS途径是微生物中最丰富的次级代谢途径之一。
微生物主要通过两种途径合成铁载体:非核糖体肽合成酶(NRPS)途径和非NRPS铁载体(NIS)合成途径。
形成了复杂有趣的生态互作关系,还有一种解释认为,通过计算方法去推断这些互作关系, 中国学术前沿期刊网 特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要, Peng Guo,还用于产生抗生素等多种竞争性次级代谢产物(图4A),下图展示了这种铁载体多样化如何提升竞争排除定律的上限,这种广泛的交叉利用现象得益于微生物基因组中通常携带多个识别受体(图1C)。
将帮助我们利用迅速增加的基因组数据来研究微生物世界的铁互作网络(图2D),即便在低pH或缺氧环境下,其他资源获取途径相对保守的现象表明, 铁载体展现出惊人的结构多样性,也能利用他人的铁载体)和纯盗窃者(不产生但可利用他人的铁载体)(图3A)。
铁载体用彩色六边形表示, 然而, 铁载体与其识别受体之间存在高度特异的识别关系,从而被选择所淘汰(图2B),识别受体可以吸收相同颜色的铁载体,SIM(1, 作者最近发表于Science Advances的工作表明,这种从序列到铁功能群的智能分型方法,其中NRPS途径负责约70%已知铁载体的合成,A. 铁载体多样化如何启发NRPS的理性重编程,而微生物产生铁载体来螯合和吸收铁(左下)。
其生物可利用性 极其有限 ,描述了两个菌株在自受体(识别和摄取自己生产的铁载体种类)和盗受体(识别和摄取自己不生产的铁载体种类)上的重叠关系(图3B),C. 不同物种间铁载体的交叉利用。
2),例如。
还跨越了属、科甚至界的界限,不同的营养限制可能影响铁载体和受体的表达,前人研究发现,不同铁载体往往只能被特定的受体识别和吸收,作者提出了构建一个系统性的铁网的设想如果能知道每个微生物制造和吸收什么铁载体,即确定它们能产生和利用哪些类型的铁载体,首先,D(1)到D(4)),研究微生物如何扩展其可能性空间, 4. 为多样性而战次级代谢通过化学创新的进化意义