304 സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ വെൽഡഡ് കോയിൽഡ് ട്യൂബ് / ട്യൂബിംഗ് ഹെമിക്കൽ സോംപോണന്റ്, ഗ്ലോബൽ മറൈൻ മൈക്രോബയോമിന്റെ ബയോസിന്തറ്റിക് സാധ്യത

Nature.com സന്ദർശിച്ചതിന് നന്ദി.പരിമിതമായ CSS പിന്തുണയുള്ള ഒരു ബ്രൗസർ പതിപ്പാണ് നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത്.മികച്ച അനുഭവത്തിനായി, നിങ്ങൾ ഒരു അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്‌ത ബ്രൗസർ ഉപയോഗിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു (അല്ലെങ്കിൽ Internet Explorer-ൽ അനുയോജ്യത മോഡ് പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കുക).കൂടാതെ, നിലവിലുള്ള പിന്തുണ ഉറപ്പാക്കാൻ, ഞങ്ങൾ ശൈലികളും JavaScript ഇല്ലാതെ സൈറ്റ് കാണിക്കുന്നു.
ഓരോ സ്ലൈഡിലും മൂന്ന് ലേഖനങ്ങൾ കാണിക്കുന്ന സ്ലൈഡറുകൾ.സ്ലൈഡുകളിലൂടെ നീങ്ങാൻ ബാക്ക്, അടുത്ത ബട്ടണുകൾ ഉപയോഗിക്കുക അല്ലെങ്കിൽ ഓരോ സ്ലൈഡിലൂടെയും നീങ്ങാൻ അവസാനത്തെ സ്ലൈഡ് കൺട്രോളർ ബട്ടണുകൾ ഉപയോഗിക്കുക.

വിശദമായ ഉൽപ്പന്ന വിവരണം

304 സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ വെൽഡഡ് കോയിൽഡ് ട്യൂബ് / ട്യൂബിംഗ്
1. സ്പെസിഫിക്കേഷൻ: സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ കോയിൽ ട്യൂബ് / ട്യൂബിംഗ്
2. തരം: വെൽഡിഡ് അല്ലെങ്കിൽ തടസ്സമില്ലാത്തത്
3. സ്റ്റാൻഡേർഡ്: ASTM A269, ASTM A249
4. സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ കോയിൽ ട്യൂബ് OD: 6mm മുതൽ 25.4MM വരെ
5. നീളം: 600-3500MM അല്ലെങ്കിൽ ഉപഭോക്താവിന്റെ ആവശ്യാനുസരണം.
6. മതിൽ കനം: 0.2mm മുതൽ 2.0mm വരെ.

7. സഹിഷ്ണുത: OD: +/-0.01mm;കനം: +/-0.01%.

8. കോയിൽ അകത്തെ ദ്വാരത്തിന്റെ വലുപ്പം: 500MM-1500MM (ഉപഭോക്താവിന്റെ ആവശ്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് ക്രമീകരിക്കാവുന്നതാണ്)

9. കോയിൽ ഉയരം: 200MM-400MM (ഉപഭോക്തൃ ആവശ്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് ക്രമീകരിക്കാവുന്നതാണ്)

10. ഉപരിതലം: തെളിച്ചമുള്ളതോ അനിയൽ ചെയ്തതോ
11. മെറ്റീരിയൽ: 304, 304L, 316L, 321, 301, 201, 202, 409, 430, 410, അലോയ് 625, 825, 2205, 2507, മുതലായവ.
12. പാക്കിംഗ്: തടി കെയ്‌സിൽ നെയ്ത ബാഗുകൾ, തടി പാലറ്റ്, തടി ഷാഫ്റ്റ് അല്ലെങ്കിൽ ഉപഭോക്താവിന്റെ ആവശ്യാനുസരണം
13. ടെസ്റ്റ് : കെമിക്കൽ ഘടകം, വിളവ് ശക്തി, ടെൻസൈൽ ശക്തി, കാഠിന്യം അളക്കൽ
14. ഗ്യാരണ്ടി: മൂന്നാം കക്ഷി (ഉദാഹരണത്തിന് :SGS TV ) പരിശോധന മുതലായവ.
15. അപേക്ഷ: അലങ്കാരം, ഫർണിച്ചർ, എണ്ണ ഗതാഗതം, ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചർ, റെയിലിംഗ് നിർമ്മാണം, പേപ്പർ നിർമ്മാണം, ഓട്ടോമൊബൈൽ, ഭക്ഷ്യ സംസ്കരണം, മെഡിക്കൽ മുതലായവ.

സ്വാഭാവിക സൂക്ഷ്മജീവ സമൂഹങ്ങൾ ഫൈലോജെനെറ്റിക്കലും ഉപാപചയപരമായും വൈവിധ്യപൂർണ്ണമാണ്.ജീവജാലങ്ങളുടെ 1 ഗ്രൂപ്പുകൾക്ക് പുറമേ, ഈ വൈവിധ്യത്തിന് പാരിസ്ഥിതികമായും ജൈവ സാങ്കേതികമായും പ്രാധാന്യമുള്ള എൻസൈമുകളുടെയും ബയോകെമിക്കൽ സംയുക്തങ്ങളുടെയും കണ്ടെത്തലിനുള്ള സമ്പന്നമായ സാധ്യതകൾ ഉണ്ട്2,3.എന്നിരുന്നാലും, അത്തരം സംയുക്തങ്ങളെ സമന്വയിപ്പിക്കുന്ന ജനിതക പാതകൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനും അവയെ അതത് ഹോസ്റ്റുകളുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും ഈ വൈവിധ്യത്തെ പഠിക്കുന്നത് ഒരു വെല്ലുവിളിയായി തുടരുന്നു.ആഗോള തലത്തിൽ മുഴുവൻ ജീനോം റെസലൂഷൻ ഡാറ്റയും വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിലെ പരിമിതികൾ കാരണം തുറന്ന സമുദ്രത്തിലെ സൂക്ഷ്മാണുക്കളുടെ ബയോസിന്തറ്റിക് സാധ്യതകൾ ഏറെക്കുറെ അജ്ഞാതമായി തുടരുന്നു.1000-ലധികം കടൽജല സാമ്പിളുകളിൽ നിന്ന് പുതുതായി പുനർനിർമ്മിച്ച 25,000-ലധികം ഡ്രാഫ്റ്റ് ജീനോമുകളുള്ള കൾച്ചർഡ് സെല്ലുകളിൽ നിന്നും സിംഗിൾ സെല്ലുകളിൽ നിന്നുമുള്ള ഏകദേശം 10,000 മൈക്രോബയൽ ജീനോമുകൾ സംയോജിപ്പിച്ച് സമുദ്രത്തിലെ ബയോസിന്തറ്റിക് ജീൻ ക്ലസ്റ്ററുകളുടെ വൈവിധ്യവും വൈവിധ്യവും ഞങ്ങൾ ഇവിടെ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നു.ഈ ശ്രമങ്ങൾ ഏകദേശം 40,000 പുത്തൻ ബയോസിന്തറ്റിക് ജീൻ ക്ലസ്റ്ററുകൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്, അവയിൽ ചിലത് മുമ്പ് സംശയിക്കാത്ത ഫൈലോജെനെറ്റിക് ഗ്രൂപ്പുകളിൽ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്.ഈ പോപ്പുലേഷനുകളിൽ, ബയോസിന്തറ്റിക് ജീൻ ക്ലസ്റ്ററുകളാൽ (“കാൻഡിഡാറ്റസ് യൂഡോർമൈക്രോബിയേസീ”) സമ്പുഷ്ടമായ ഒരു വംശത്തെ ഞങ്ങൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞു, അത് കൃഷി ചെയ്യാത്ത ഒരു ബാക്ടീരിയൽ ഫൈലത്തിൽ പെട്ടതും ഈ പരിതസ്ഥിതിയിൽ ഏറ്റവും ബയോസിന്തറ്റിക്ക് വൈവിധ്യമാർന്ന സൂക്ഷ്മാണുക്കളിൽ ചിലതും ഉൾപ്പെടുന്നു.ഇവയിൽ, യഥാക്രമം അസാധാരണമായ ബയോ ആക്റ്റീവ് സംയുക്ത ഘടനയുടെയും എൻസൈമോളജിയുടെയും ഉദാഹരണങ്ങൾ തിരിച്ചറിയുന്ന ഫോസ്ഫേറ്റേസ്-പെപ്റ്റൈഡ്, പൈറ്റോനാമൈഡ് പാത്ത്വേകൾ ഞങ്ങൾ വിശേഷിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്.ഉപസംഹാരമായി, മൈക്രോബയോം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള തന്ത്രങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് വിവരിക്കാത്ത എൻസൈമുകളുടെയും പ്രകൃതിദത്ത ഭക്ഷണങ്ങളുടെയും പര്യവേക്ഷണം എങ്ങനെ സാധ്യമാക്കാമെന്ന് ഈ പഠനം തെളിയിക്കുന്നു.
സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ ആഗോള ബയോജിയോകെമിക്കൽ സൈക്കിളുകൾ നയിക്കുന്നു, ഭക്ഷ്യ വലകൾ പരിപാലിക്കുന്നു, സസ്യങ്ങളെയും മൃഗങ്ങളെയും ആരോഗ്യകരമായി നിലനിർത്തുന്നു5.അവയുടെ ഭീമാകാരമായ ഫൈലോജനറ്റിക്, മെറ്റബോളിക്, ഫങ്ഷണൽ വൈവിധ്യം, പ്രകൃതി ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെയുള്ള പുതിയ ടാക്സ1, എൻസൈമുകൾ, ബയോകെമിക്കൽ സംയുക്തങ്ങൾ എന്നിവ കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള സമ്പന്നമായ സാധ്യതകളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.പാരിസ്ഥിതിക സമൂഹങ്ങളിൽ, ഈ തന്മാത്രകൾ ആശയവിനിമയം മുതൽ മത്സരം 2, 7 വരെ വിവിധ ശാരീരികവും പാരിസ്ഥിതികവുമായ പ്രവർത്തനങ്ങളുള്ള സൂക്ഷ്മാണുക്കൾക്ക് നൽകുന്നു.അവയുടെ യഥാർത്ഥ പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് പുറമേ, ഈ പ്രകൃതിദത്ത ഉൽപ്പന്നങ്ങളും അവയുടെ ജനിതക കോഡുചെയ്ത ഉൽപാദന പാതകളും ബയോടെക്നോളജിക്കൽ, ചികിത്സാ പ്രയോഗങ്ങൾക്ക് ഉദാഹരണങ്ങൾ നൽകുന്നു2,3.സംസ്ക്കരിച്ച സൂക്ഷ്മജീവികളുടെ പഠനത്തിലൂടെ അത്തരം പാതകളും ബന്ധങ്ങളും തിരിച്ചറിയുന്നത് വളരെ സുഗമമായി.എന്നിരുന്നാലും, ഭൂരിഭാഗം സൂക്ഷ്മാണുക്കളും കൃഷി ചെയ്തിട്ടില്ലെന്ന് പ്രകൃതി പരിസ്ഥിതികളുടെ ടാക്സോണമിക് പഠനങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്.ഈ സാംസ്കാരിക പക്ഷപാതം നിരവധി സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ എൻകോഡ് ചെയ്ത പ്രവർത്തന വൈവിധ്യത്തെ ചൂഷണം ചെയ്യാനുള്ള നമ്മുടെ കഴിവിനെ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു4,9.
ഈ പരിമിതികൾ മറികടക്കാൻ, കഴിഞ്ഞ ദശകത്തിലെ സാങ്കേതിക മുന്നേറ്റങ്ങൾ ഗവേഷകരെ നേരിട്ട് (അതായത്, മുൻ സംസ്കാരമില്ലാതെ) മുഴുവൻ കമ്മ്യൂണിറ്റികളിൽ നിന്നും (മെറ്റാജെനോമിക്സ്) അല്ലെങ്കിൽ ഒറ്റ കോശങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള മൈക്രോബയൽ ഡിഎൻഎ ശകലങ്ങൾ ക്രമപ്പെടുത്താൻ അനുവദിച്ചു.ഈ ശകലങ്ങളെ വലിയ ജീനോം ശകലങ്ങളായി കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നതിനും ഒന്നിലധികം മെറ്റാജെനോമിക് അസംബിൾഡ് ജീനോമുകൾ (MAGs) അല്ലെങ്കിൽ സിംഗിൾ ആംപ്ലിഫൈഡ് ജീനോമുകൾ (SAGs) പുനർനിർമ്മിക്കുന്നതിനുമുള്ള കഴിവ്, മൈക്രോബയോമിന്റെ (അതായത്, മൈക്രോബയൽ കമ്മ്യൂണിറ്റികളും മൈക്രോബയോമും) ടാക്‌സോസെൻട്രിക് പഠനങ്ങൾക്ക് ഒരു പ്രധാന അവസരം തുറക്കുന്നു.പുതിയ പാതകൾ ഒരുക്കുക.തന്നിരിക്കുന്ന പരിതസ്ഥിതിയിൽ സ്വന്തം ജനിതക വസ്തുക്കൾ) 10,11,12.വാസ്‌തവത്തിൽ, സമീപകാല പഠനങ്ങൾ ഭൂമിയിലെ സൂക്ഷ്മജീവ വൈവിധ്യത്തിന്റെ ഫൈലോജെനെറ്റിക് പ്രാതിനിധ്യം വളരെയധികം വിപുലീകരിച്ചു.പുതിയ പ്രകൃതിദത്ത ഉൽപന്നങ്ങൾ എൻകോഡ് ചെയ്യുന്ന 15,16, അല്ലെങ്കിൽ അത്തരം സംയുക്തങ്ങളെ അവയുടെ യഥാർത്ഥ നിർമ്മാതാവിലേക്ക് തിരികെ കണ്ടെത്തുന്നതിന്, ഇതുവരെ സ്വഭാവമില്ലാത്ത സൂക്ഷ്മജീവ ലൈനുകൾ പ്രവചിക്കുന്നതിന് ഹോസ്റ്റ് ജീനോമിന്റെ (അതായത്, ജീനോം റെസലൂഷൻ) കണ്ടെത്താത്ത പ്രവർത്തന വൈവിധ്യം സ്ഥാപിക്കാനുള്ള കഴിവ് നിർണായകമാണ്.ഉദാഹരണത്തിന്, സംയോജിത മെറ്റാജെനോമിക്, സിംഗിൾ-സെൽ ജനിതക വിശകലന സമീപനം, ഉപാപചയപരമായി സമ്പന്നമായ സ്പോഞ്ച്-അനുബന്ധ ബാക്ടീരിയകളുടെ ഒരു കൂട്ടം Candidatus Entotheonella-യെ വിവിധ മയക്കുമരുന്ന് സാധ്യതകളുടെ നിർമ്മാതാക്കളായി തിരിച്ചറിയുന്നതിലേക്ക് നയിച്ചു.എന്നിരുന്നാലും, വൈവിധ്യമാർന്ന സൂക്ഷ്മജീവ സമൂഹങ്ങളുടെ ജീനോമിക് പര്യവേക്ഷണത്തിനുള്ള സമീപകാല ശ്രമങ്ങൾക്കിടയിലും, 16,19, ഭൂമിയിലെ ഏറ്റവും വലിയ ആവാസവ്യവസ്ഥയുടെ ആഗോള മെറ്റാജെനോമിക് ഡാറ്റയുടെ മൂന്നിൽ രണ്ട് ഭാഗവും 16,20 ഇപ്പോഴും കാണുന്നില്ല.അതിനാൽ, പൊതുവേ, മറൈൻ മൈക്രോബയോമിന്റെ ബയോസിന്തറ്റിക് സാധ്യതകളും നോവൽ എൻസൈമാറ്റിക്, പ്രകൃതി ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ശേഖരം എന്ന നിലയിലുള്ള അതിന്റെ സാധ്യതകളും വലിയ തോതിൽ മനസ്സിലാക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ല.
ആഗോളതലത്തിൽ മറൈൻ മൈക്രോബയോമുകളുടെ ബയോസിന്തറ്റിക് സാധ്യതകൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നതിന്, ഫൈലോജെനെറ്റിക്‌സിന്റെയും ജീൻ പ്രവർത്തനത്തിന്റെയും വിപുലമായ ഡാറ്റാബേസ് സൃഷ്‌ടിക്കുന്നതിന് സംസ്‌കാരത്തെ ആശ്രയിച്ചുള്ളതും അല്ലാത്തതുമായ രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് ലഭിച്ച സമുദ്ര മൈക്രോബയൽ ജീനോമുകൾ ഞങ്ങൾ ആദ്യം സംയോജിപ്പിച്ചു.ഈ ഡാറ്റാബേസിന്റെ പരിശോധനയിൽ വൈവിധ്യമാർന്ന ബയോസിന്തറ്റിക് ജീൻ ക്ലസ്റ്ററുകൾ (ബിജിസി) കണ്ടെത്തി, അവയിൽ ഭൂരിഭാഗവും ഇതുവരെ അടയാളപ്പെടുത്താത്ത ജീൻ ക്ലസ്റ്റർ (ജിസിഎഫ്) കുടുംബങ്ങളുടേതാണ്.കൂടാതെ, നാളിതുവരെയുള്ള തുറന്ന സമുദ്രത്തിൽ BGC-കളുടെ ഏറ്റവും ഉയർന്ന വൈവിധ്യം പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന ഒരു അജ്ഞാത ബാക്ടീരിയൽ കുടുംബത്തെ ഞങ്ങൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞു.നിലവിൽ അറിയപ്പെടുന്ന പാതകളിൽ നിന്നുള്ള ജനിതക വ്യത്യാസങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി പരീക്ഷണാത്മക മൂല്യനിർണ്ണയത്തിനായി ഞങ്ങൾ രണ്ട് റൈബോസോമൽ സിന്തസിസും പോസ്റ്റ്-ട്രാൻസ്ലേഷണലി മോഡിഫൈഡ് പെപ്റ്റൈഡ് (RiPP) പാതകളും തിരഞ്ഞെടുത്തു.ഈ പാതകളുടെ പ്രവർത്തനപരമായ സ്വഭാവം എൻസൈമോളജിയുടെ അപ്രതീക്ഷിത ഉദാഹരണങ്ങളും പ്രോട്ടീസ് ഇൻഹിബിറ്ററി പ്രവർത്തനമുള്ള ഘടനാപരമായി അസാധാരണമായ സംയുക്തങ്ങളും വെളിപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.
ആദ്യം, ജീനോം വിശകലനത്തിനായി ഒരു ആഗോള ഡാറ്റാ റിസോഴ്‌സ് സൃഷ്‌ടിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ലക്ഷ്യമിട്ടു, അതിന്റെ ബാക്ടീരിയ, ആർക്കിയൽ ഘടകങ്ങളിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചു.ഇതിനായി, ആഗോളതലത്തിൽ വിതരണം ചെയ്ത 215 സാംപ്ലിംഗ് സൈറ്റുകളിൽ നിന്നും (അക്ഷാംശ ശ്രേണി = 141.6°) നിരവധി ആഴത്തിലുള്ള പാളികളിൽ നിന്നും (1 മുതൽ 5600 മീറ്റർ വരെ ആഴത്തിൽ, പെലാജിക്, മെസോപെലാജിക്, അബിസൽ സോണുകൾ എന്നിവ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന) മെറ്റാജെനോമിക് ഡാറ്റയും 1038 കടൽജല സാമ്പിളുകളും ഞങ്ങൾ ശേഖരിച്ചു.പശ്ചാത്തലം21,22,23 (ചിത്രം. 1a, വിപുലീകൃത ഡാറ്റ, ചിത്രം. 1a, അനുബന്ധ പട്ടിക 1).വിശാലമായ ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ കവറേജ് നൽകുന്നതിന് പുറമേ, തിരഞ്ഞെടുത്ത് ഫിൽട്ടർ ചെയ്ത ഈ സാമ്പിളുകൾ, വൈറസ് സമ്പന്നമായ (<0.2 µm), പ്രോകാരിയോട്ടിക് സമ്പുഷ്ടമായ (0.2-3 µm), കണികകളാൽ സമ്പന്നമായ (0.8 µm) മറൈൻ മൈക്രോബയോമിന്റെ വിവിധ ഘടകങ്ങളെ താരതമ്യം ചെയ്യാൻ ഞങ്ങളെ അനുവദിച്ചു. ).–20 µm), വൈറസ്-ശോഷണം സംഭവിച്ച (>0.2 µm) കോളനികൾ.
a, ആഗോളതലത്തിൽ വിതരണം ചെയ്യപ്പെട്ട 215 ലൊക്കേഷനുകളിൽ നിന്ന് (62°S മുതൽ 79°N വരെയും 179°W മുതൽ 179°E വരെയും) ശേഖരിച്ച സമുദ്രത്തിലെ സൂക്ഷ്മജീവ സമൂഹങ്ങളുടെ പൊതുവായി ലഭ്യമായ 1038 ജീനോമുകൾ (മെറ്റാജെനോമിക്സ്).മാപ്പ് ടൈലുകൾ © Esri.ഉറവിടങ്ങൾ: GEBCO, NOAA, CHS, OSU, UNH, CSUMB, നാഷണൽ ജിയോഗ്രാഫിക്, DeLorme, NAVTEQ, Esri.b, ഈ മെറ്റാജെനോമുകൾ MAG-കൾ (രീതികളും അധിക വിവരങ്ങളും) പുനർനിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിച്ചു, അവ ഡാറ്റാസെറ്റുകളിലെ (നിറത്തിൽ അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന) അളവിലും ഗുണനിലവാരത്തിലും (രീതികൾ) വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.പുനർനിർമ്മിച്ച MAG-കൾ കൈകൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച MAG26, SAG27, REF എന്നിവയുൾപ്പെടെ പൊതുവായി ലഭ്യമായ (ബാഹ്യ) ജീനോമുകൾക്കൊപ്പം അനുബന്ധമായി നൽകി.27 ഒഎംഡി കംപൈൽ ചെയ്യുക.c, SAG (GORG)20 അല്ലെങ്കിൽ MAG (GEM)16 അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള മുൻ റിപ്പോർട്ടുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, OMD കടൽ സൂക്ഷ്മജീവ സമൂഹങ്ങളുടെ (മെറ്റാജെനോമിക് റീഡ് മാപ്പിംഗ് റേറ്റ്; രീതി) ജനിതക സ്വഭാവം രണ്ടോ മൂന്നോ മടങ്ങ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. അക്ഷാംശം..<0.2, n=151, 0.2-0.8, n=67, 0.2-3, n=180, 0.8-20, n=30, >0.2, n=610, <30°, n = 132, 30-60° , n = 73, >60°, n = 42, EPI, n = 174, MES, n = 45, BAT, n = 28. d, OMD ഗ്രൂപ്പിംഗ് സ്പീഷീസ് ക്ലസ്റ്റേഴ്സ് ലെവലിലേക്ക് (95% ശരാശരി ന്യൂക്ലിയോടൈഡ് ഐഡന്റിറ്റി) മൊത്തം തിരിച്ചറിയുന്നു ഏകദേശം 8300 സ്പീഷിസുകൾ, അതിൽ പകുതിയിലേറെയും മുമ്പ് GTDB (പതിപ്പ് 89) ഇ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ടാക്സോണമിക് വ്യാഖ്യാനങ്ങൾ അനുസരിച്ച് തരംതിരിച്ചിട്ടില്ല, ജീനോം തരം അനുസരിച്ച് സ്പീഷിസുകളുടെ വർഗ്ഗീകരണം, MAG, SAG, REF-കൾ എന്നിവ പരസ്പരം പൂരകമാക്കുന്നു. മറൈൻ മൈക്രോബയോം.പ്രത്യേകിച്ചും, 55%, 26%, 11% സ്പീഷീസുകൾ യഥാക്രമം MAG, SAG, REF എന്നിവയ്‌ക്ക് പ്രത്യേകമായിരുന്നു.ബാറ്റ്സ്, ബർമുഡ അറ്റ്ലാന്റിക് ടൈം സീരീസ്;GEM, ഭൂമിയുടെ മൈക്രോബയോമിന്റെ ജനിതകഘടന;GORG, ആഗോള സമുദ്ര റഫറൻസ് ജീനോം;HOT, ഹവായിയൻ ഓഷ്യൻ ടൈം സീരീസ്.
ഈ ഡാറ്റാസെറ്റ് ഉപയോഗിച്ച്, ഞങ്ങൾ മൊത്തം 26,293 MAG-കൾ പുനർനിർമ്മിച്ചു, കൂടുതലും ബാക്ടീരിയയും പുരാവസ്തുവും (ചിത്രം. 1b, വിപുലീകരിച്ച ഡാറ്റ, ചിത്രം. 1b).വ്യത്യസ്ത ലൊക്കേഷനുകളിൽ നിന്നോ സമയ പോയിന്റുകളിൽ നിന്നോ (രീതികൾ) സാമ്പിളുകൾ തമ്മിലുള്ള സ്വാഭാവിക ശ്രേണി വ്യതിയാനത്തിന്റെ തകർച്ച തടയാൻ, പൂൾ ചെയ്ത മെറ്റാജെനോമിക് സാമ്പിളുകളേക്കാൾ വ്യത്യസ്തമായ അസംബ്ലികളിൽ നിന്നാണ് ഞങ്ങൾ ഈ MAG-കൾ സൃഷ്ടിച്ചത്.കൂടാതെ, ധാരാളം സാമ്പിളുകളിലുടനീളമുള്ള അവയുടെ വ്യാപന പരസ്‌പര ബന്ധങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഞങ്ങൾ ജനിതക ശകലങ്ങളെ ഗ്രൂപ്പുചെയ്‌തു (58 മുതൽ 610 വരെ സാമ്പിളുകൾ, സർവേ അനുസരിച്ച്; രീതി).നിരവധി വലിയ തോതിലുള്ള MAG16, 19, 25 പുനർനിർമ്മാണ പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഇത് ഒഴിവാക്കിയതും, അളവും (ശരാശരി 2.7 മടങ്ങും) ഗുണനിലവാരവും (ശരാശരി +20%) ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതുമായ സമയമെടുക്കുന്നതും എന്നാൽ പ്രധാനപ്പെട്ടതുമായ ഘട്ടം24 ആണെന്ന് ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി. ജനിതകഘടന.ഇവിടെ പഠിച്ച മറൈൻ മെറ്റാജെനോമിൽ നിന്ന് പുനർനിർമ്മിച്ചത് (വിപുലീകരിച്ച ഡാറ്റ, ചിത്രം 2a കൂടാതെ അധിക വിവരങ്ങളും).മൊത്തത്തിൽ, ഈ ശ്രമങ്ങൾ ഇന്ന് ലഭ്യമായ ഏറ്റവും സമഗ്രമായ MAG റിസോഴ്സുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ മറൈൻ മൈക്രോബയൽ MAG-കളിൽ 4.5 മടങ്ങ് വർദ്ധനവിന് കാരണമായി (ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള MAG-കൾ മാത്രം പരിഗണിക്കുകയാണെങ്കിൽ 6 മടങ്ങ്).പുതുതായി സൃഷ്ടിച്ച ഈ MAG സെറ്റ് പിന്നീട് കൈകൊണ്ട് തിരഞ്ഞെടുത്ത 830 MAG26-കൾ, 5969 SAG27-കൾ, 1707 REF-കൾ എന്നിവയുമായി സംയോജിപ്പിച്ചു.ഇരുപത്തിയേഴ് ഇനം സമുദ്ര ബാക്ടീരിയകളും ആർക്കിയകളും 34,799 ജീനോമുകളുടെ സംയോജിത ശേഖരം ഉണ്ടാക്കി (ചിത്രം 1 ബി).
മറൈൻ മൈക്രോബയൽ കമ്മ്യൂണിറ്റികളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നതിനുള്ള അതിന്റെ കഴിവ് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും വ്യത്യസ്ത ജനിതക തരങ്ങളെ സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിന്റെ സ്വാധീനം വിലയിരുത്തുന്നതിനുമായി ഞങ്ങൾ പുതുതായി സൃഷ്ടിച്ച വിഭവം വിലയിരുത്തി.ശരാശരി, ഇത് ഏകദേശം 40-60% മറൈൻ മെറ്റാജെനോമിക് ഡാറ്റ ഉൾക്കൊള്ളുന്നുവെന്ന് ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി (ചിത്രം 1 സി), ആഴത്തിലും അക്ഷാംശത്തിലും കൂടുതൽ സീരിയൽ 16 അല്ലെങ്കിൽ SAG20 എന്നിവയിലെ മുൻ MAG-മാത്രം റിപ്പോർട്ടുകളുടെ കവറേജിന്റെ രണ്ടോ മൂന്നോ ഇരട്ടി.കൂടാതെ, സ്ഥാപിത ശേഖരങ്ങളിലെ ടാക്സോണമിക് വൈവിധ്യം വ്യവസ്ഥാപിതമായി അളക്കുന്നതിന്, ജീനോം ടാക്സോണമി ഡാറ്റാബേസ് (GTDB) ടൂൾകിറ്റ് (രീതികൾ) ഉപയോഗിച്ച് ഞങ്ങൾ എല്ലാ ജീനോമുകളും വ്യാഖ്യാനിക്കുകയും ശരാശരി 95% ജീനോം-വൈഡ് ന്യൂക്ലിയോടൈഡ് ഐഡന്റിറ്റി ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്തു.8,304 സ്പീഷീസ് ക്ലസ്റ്ററുകൾ (സ്പീഷീസ്) തിരിച്ചറിയാൻ 28.ഈ ഇനങ്ങളിൽ മൂന്നിൽ രണ്ട് ഭാഗവും (പുതിയ ക്ലേഡുകൾ ഉൾപ്പെടെ) മുമ്പ് GTDB-യിൽ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടിരുന്നില്ല, ഇതിൽ 2790 എണ്ണം ഈ പഠനത്തിൽ പുനർനിർമ്മിച്ച MAG ഉപയോഗിച്ച് കണ്ടെത്തി (ചിത്രം 1d).കൂടാതെ, വ്യത്യസ്ത തരം ജീനോമുകൾ വളരെ പരസ്പര പൂരകങ്ങളാണെന്ന് ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി: 55%, 26%, 11% സ്പീഷീസുകൾ യഥാക്രമം MAG, SAG, REF എന്നിവ ചേർന്നതാണ് (ചിത്രം 1e).കൂടാതെ, ജല നിരയിൽ കാണപ്പെടുന്ന എല്ലാ 49 തരങ്ങളും MAG ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, അതേസമയം SAG, REF എന്നിവ യഥാക്രമം 18 ഉം 11 ഉം മാത്രം പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.എന്നിരുന്നാലും, പെലാജിക് ബാക്ടീരിയകൾ (SAR11) പോലെയുള്ള ഏറ്റവും സാധാരണമായ ക്ലേഡുകളുടെ (വിപുലീകരിച്ച ഡാറ്റ, ചിത്രം. 3a) വൈവിധ്യത്തെ SAG മികച്ച രീതിയിൽ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, SAG ഏകദേശം 1300 സ്പീഷീസുകളും MAG 390 സ്പീഷീസുകളും മാത്രം ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.ശ്രദ്ധേയമായി, REF-കൾ സ്പീഷീസ് തലത്തിൽ MAG-കളോ SAG-കളോ അപൂർവ്വമായി ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ ഇവിടെ പഠിച്ച ഓപ്പൺ ഓഷ്യൻ മെറ്റാജെനോമിക് സെറ്റുകളിൽ കാണാത്ത ഏകദേശം 1000 ജീനോമുകളിൽ 95% പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, പ്രധാനമായും മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ഒറ്റപ്പെട്ട പ്രതിനിധി സമുദ്ര മാതൃകകളുമായുള്ള (ഉദാഹരണത്തിന് അവശിഷ്ടങ്ങൾ) ഇടപെടലുകൾ കാരണം. .അല്ലെങ്കിൽ ഹോസ്റ്റ്-അസോസിയേറ്റ്).ശാസ്ത്രീയ സമൂഹത്തിന് ഇത് വ്യാപകമായി ലഭ്യമാക്കുന്നതിന്, ഈ മറൈൻ ജീനോം റിസോഴ്‌സ്, തരംതിരിക്കാത്ത ശകലങ്ങളും (ഉദാ. പ്രവചിക്കപ്പെട്ട ഫേജുകൾ, ജീനോമിക് ദ്വീപുകൾ, MAG പുനർനിർമ്മാണത്തിന് വേണ്ടത്ര ഡാറ്റ ഇല്ലാത്ത ജീനോം ശകലങ്ങൾ എന്നിവയിൽ നിന്ന്) ടാക്സോണമിക് ഡാറ്റയുമായി താരതമ്യം ചെയ്യാം. .ഓഷ്യൻ മൈക്രോബയോളജി ഡാറ്റാബേസിൽ (OMD; https://microbiomics.io/ocean/) ജീൻ ഫംഗ്‌ഷനും സന്ദർഭോചിതമായ പാരാമീറ്ററുകളും സഹിതം വ്യാഖ്യാനങ്ങൾ ആക്‌സസ് ചെയ്യുക.
തുറന്ന സമുദ്രത്തിലെ മൈക്രോബയോമുകളിലെ ബയോസിന്തറ്റിക് സാധ്യതയുടെ സമ്പന്നതയും പുതുമയും പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യാൻ ഞങ്ങൾ പുറപ്പെട്ടു.ഇതിനായി, മൊത്തം 39,055 BGC-കൾ പ്രവചിക്കാൻ 1038 മറൈൻ മെറ്റാജെനോമുകളിൽ (രീതികൾ) കണ്ടെത്തിയ എല്ലാ MAG-കൾ, SAG-കൾ, REF-കൾ എന്നിവയ്‌ക്കും ഞങ്ങൾ ആദ്യം ആന്റിസ്മാഷ് ഉപയോഗിച്ചു.പിന്നീട് ഞങ്ങൾ അവയെ 6907 നോൺ-ഡൻഡന്റ് ജിസിഎഫുകളിലേക്കും 151 ജീൻ ക്ലസ്റ്റർ പോപ്പുലേഷനുകളിലേക്കും (ജിസിസികൾ; സപ്ലിമെന്ററി ടേബിൾ 2, രീതികൾ) ഗ്രൂപ്പുചെയ്‌തു, അന്തർലീനമായ ആവർത്തനവും (അതായത്, ഒരേ ബിജിസിയെ ഒന്നിലധികം ജീനോമുകളിൽ എൻകോഡ് ചെയ്യാൻ കഴിയും), സാന്ദ്രീകൃത ബിജിസികളുടെ മെറ്റാജെനോമിക് ഡാറ്റ വിഘടനവും.44%, 86% കേസുകളിൽ കുറഞ്ഞത് ഒരു BGC അംഗമെങ്കിലും അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന, യഥാക്രമം GCF-കളുടെയും GCC-കളുടെയും എണ്ണം (അനുബന്ധ വിവരങ്ങൾ) ഉണ്ടെങ്കിൽ, അപൂർണ്ണമായ BGC-കൾ ഗണ്യമായി വർധിച്ചില്ല.
GCC തലത്തിൽ, ഞങ്ങൾ പ്രവചിച്ച RiPP-കളും മറ്റ് പ്രകൃതി ഉൽപ്പന്നങ്ങളും (ചിത്രം 2a) കണ്ടെത്തി.അവയിൽ, ഉദാഹരണത്തിന്, അരിൽപോളീനുകൾ, കരോട്ടിനോയിഡുകൾ, എക്ടോയിനുകൾ, സൈഡറോഫോറുകൾ എന്നിവ ജിസിസികളിൽ പെടുന്നു, ഇത് വിശാലമായ ഫൈലോജെനെറ്റിക് വിതരണവും സമുദ്രത്തിലെ മെറ്റാജെനോമുകളിൽ ഉയർന്ന സമൃദ്ധിയും ഉള്ളവയാണ്, ഇത് റിയാക്ടീവ് ഓക്സിജൻ സ്പീഷീസുകളോടുള്ള പ്രതിരോധം ഉൾപ്പെടെ സമുദ്ര പരിസ്ഥിതിയിലേക്ക് സൂക്ഷ്മാണുക്കളുടെ വിപുലമായ പൊരുത്തപ്പെടുത്തലിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഓക്സിഡേറ്റീവ്, ഓസ്മോട്ടിക് സമ്മർദ്ദം..അല്ലെങ്കിൽ ഇരുമ്പ് ആഗിരണം (കൂടുതൽ വിവരങ്ങൾ).ഈ പ്രവർത്തനപരമായ വൈവിധ്യം, NCBI RefSeq ഡാറ്റാബേസിൽ (BiG-FAM/RefSeq, ഇനിമുതൽ RefSeq എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു) സിന്തേസ് (പികെഎസ്) ബിജിസികൾ (സപ്ലിമെന്ററി വിവരങ്ങൾ).ഏതെങ്കിലും RefSeq BGC (\(\bar{d}\) RefSeq > 0.4; ചിത്രം. 2a, രീതികൾ എന്നിവയുമായി മാത്രം വിദൂരമായി ബന്ധപ്പെട്ട 44 (29%) GCC-കളും MAG-ൽ മാത്രം 53 (35%) GCC-കളും ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി. OMD-യിൽ മുമ്പ് വിവരിക്കാത്ത രാസവസ്തുക്കൾ കണ്ടെത്തുന്നതിന്.ഈ ജിസിസികളിൽ ഓരോന്നും വളരെ വൈവിധ്യമാർന്ന ബയോസിന്തറ്റിക് ഫംഗ്‌ഷനുകളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നതിനാൽ, സമാനമായ പ്രകൃതിദത്ത ഉൽ‌പ്പന്നങ്ങൾക്കായി പ്രവചിച്ചിരിക്കുന്ന ബി‌ജി‌സികളുടെ കൂടുതൽ വിശദമായ ഗ്രൂപ്പിംഗ് നൽകാനുള്ള ശ്രമത്തിൽ ഞങ്ങൾ ജി‌സി‌എഫ് തലത്തിൽ ഡാറ്റ കൂടുതൽ വിശകലനം ചെയ്തു.മൊത്തം 3861 (56%) തിരിച്ചറിഞ്ഞ GCF-കൾ RefSeq-മായി ഓവർലാപ്പ് ചെയ്തിട്ടില്ല, കൂടാതെ > 97% GCF-കൾ പരീക്ഷണാത്മകമായി സാധൂകരിച്ച BGC-കളുടെ ഏറ്റവും വലിയ ഡാറ്റാബേസുകളിലൊന്നായ MIBiG-ൽ ഇല്ലായിരുന്നു (ചിത്രം 2b).റഫറൻസ് ജീനോം നന്നായി പ്രതിനിധീകരിക്കാത്ത ക്രമീകരണങ്ങളിൽ പുതിയ സാധ്യതയുള്ള നിരവധി പാതകൾ കണ്ടെത്തുന്നതിൽ അതിശയിക്കാനില്ലെങ്കിലും, ബെഞ്ച്മാർക്കിംഗിന് മുമ്പ് BGC-കളെ GCF-കളാക്കി മാറ്റുന്നതിനുള്ള ഞങ്ങളുടെ രീതി മുൻ റിപ്പോർട്ടുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്.പുതിയ വൈവിധ്യത്തിന്റെ ഭൂരിഭാഗവും (3012 GCF അല്ലെങ്കിൽ 78%) പ്രവചിക്കപ്പെട്ട ടെർപെനുകൾ, RiPP അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് പ്രകൃതി ഉൽപ്പന്നങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ (1815 GCF അല്ലെങ്കിൽ 47%) അവയുടെ ബയോസിന്തറ്റിക് സാധ്യതകൾ കാരണം അജ്ഞാത തരങ്ങളിൽ എൻകോഡ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു.PKS, NRPS ക്ലസ്റ്ററുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഈ കോംപാക്റ്റ് BGC-കൾ മെറ്റാജെനോമിക് അസംബ്ലി 31-ൽ വിഘടിക്കപ്പെടാനുള്ള സാധ്യത കുറവാണ്, മാത്രമല്ല അവയുടെ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ കൂടുതൽ സമയവും റിസോഴ്‌സ്-ഇന്റൻസീവ് ഫങ്ഷണൽ സ്വഭാവവും അനുവദിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
മൊത്തം 39,055 BGC-കളെ 6,907 GCF-കളും 151 GCC-കളും ആയി തരംതിരിച്ചു.a, ഡാറ്റ പ്രാതിനിധ്യം (ആന്തരിക ബാഹ്യം).GCC അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള BGC ദൂരങ്ങളുടെ ഹൈറാർക്കിക്കൽ ക്ലസ്റ്ററിംഗ്, അതിൽ 53 എണ്ണം MAG മാത്രം നിശ്ചയിച്ചിരിക്കുന്നു.ജിസിസിയിൽ വ്യത്യസ്ത ടാക്സകളിൽ നിന്നുള്ള (എൽഎൻ-ട്രാൻസ്ഫോംഡ് ഗേറ്റ് ഫ്രീക്വൻസി) വ്യത്യസ്ത ബിജിസി ക്ലാസുകളിൽ നിന്നുള്ള ബിജിസികൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു (സർക്കിൾ വലുപ്പം അതിന്റെ ആവൃത്തിയോട് യോജിക്കുന്നു).ഓരോ GCC യ്ക്കും, പുറം പാളി BGC-കളുടെ എണ്ണം, വ്യാപനം (സാമ്പിളുകളുടെ ശതമാനം), BiG-FAM-ൽ നിന്ന് BGC വരെയുള്ള ദൂരം (മിനിമം BGC കോസൈൻ ദൂരം (മിനിമം(dMIBiG))) എന്നിവയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.പരീക്ഷണാടിസ്ഥാനത്തിൽ പരിശോധിച്ച BGC-കളുമായി (MIBiG) അടുത്ത ബന്ധമുള്ള BGC-കളുള്ള GCC-കൾ അമ്പടയാളങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ഹൈലൈറ്റ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു.b പ്രവചിച്ച (BiG-FAM), പരീക്ഷണാത്മകമായി സാധൂകരിച്ച (MIBiG) BGC-കളുമായി GCF താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ, 3861 പുതിയ (d–>0.2) GCF-കൾ കണ്ടെത്തി.റിപിപി, ടെർപെൻസ്, മറ്റ് പ്രകൃതി ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്നിവയ്‌ക്കായുള്ള ഈ കോഡുകളിൽ ഭൂരിഭാഗവും (78%).c, 1038 മറൈൻ മെറ്റാജെനോമുകളിൽ കാണപ്പെടുന്ന ഒഎംഡിയിലെ എല്ലാ ജീനോമുകളും ഒഎംഡിയുടെ ഫൈലോജെനെറ്റിക് കവറേജ് കാണിക്കുന്നതിനായി ജിടിഡിബി ബേസ് ട്രീയിൽ സ്ഥാപിച്ചു.ഒഎംഡിയിൽ ജീനോമുകളില്ലാത്ത ക്ലേഡുകൾ ചാരനിറത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.BGC-കളുടെ എണ്ണം ഒരു ജീനോമിൽ പ്രവചിക്കപ്പെട്ട BGC-കളുടെ ഏറ്റവും വലിയ സംഖ്യയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.വ്യക്തതയ്ക്കായി, അവസാനത്തെ 15% നോഡുകൾ തകർന്നു.മൈക്കോബാക്ടീരിയം, ഗോർഡോണിയ (റോഡോകോക്കസിന് മാത്രം രണ്ടാമത്തേത്), ക്രോക്കോസ്ഫെറ (സിനെക്കോകോക്കസിന് മാത്രം രണ്ടാമത്തേത്) എന്നിവ ഒഴികെയുള്ള BGC (>15 BGC) അടങ്ങിയ ക്ലേഡുകളെ അമ്പുകൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.d, അജ്ഞാതം c.Eremiobacterota ഏറ്റവും ഉയർന്ന ബയോസിന്തറ്റിക് വൈവിധ്യം കാണിച്ചു (പ്രകൃതി ഉൽപ്പന്ന തരം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഷാനൺ സൂചിക).ഓരോ ബാൻഡും സ്പീഷിസിൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ ബിജിസികളുള്ള ജീനോമിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.T1PKS, PKS ടൈപ്പ് I, T2/3PKS, PKS ടൈപ്പ് II, ടൈപ്പ് III.
സമ്പന്നതയ്ക്കും പുതുമയ്ക്കും പുറമേ, സമുദ്ര സൂക്ഷ്മജീവികളുടെ ബയോസിന്തറ്റിക് സാധ്യതയുടെ ബയോജിയോഗ്രാഫിക് ഘടന ഞങ്ങൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നു.ശരാശരി മെറ്റാജെനോമിക് ജിസിഎഫ് കോപ്പി നമ്പർ ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ (രീതികൾ) പ്രകാരം സാമ്പിളുകളുടെ ഗ്രൂപ്പിംഗ് കാണിക്കുന്നത് താഴ്ന്ന അക്ഷാംശം, ഉപരിതലം, പ്രോകാരിയോട്ടിക് സമ്പന്നരും വൈറസ്-ദരിദ്ര സമൂഹങ്ങളും, കൂടുതലും ഉപരിതലത്തിലോ ആഴത്തിലുള്ളതോ ആയ സൂര്യപ്രകാശമുള്ള വെള്ളത്തിൽ നിന്ന്, RiPP, BGC ടെർപെനുകൾ എന്നിവയാൽ സമ്പന്നമാണ്.ഇതിനു വിപരീതമായി, ധ്രുവ, ആഴക്കടൽ, വൈറസ്, കണികാ സമ്പന്നമായ കമ്മ്യൂണിറ്റികൾ NRPS, PKS BGC എന്നിവയുടെ ഉയർന്ന സമൃദ്ധിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു (വികസിപ്പിച്ച ഡാറ്റ, ചിത്രം. 4, അധിക വിവരങ്ങൾ).അവസാനമായി, നന്നായി പഠിച്ച ഉഷ്ണമേഖലാ, പെലാജിക് കമ്മ്യൂണിറ്റികളാണ് പുതിയ ടെർപെനുകളുടെ ഏറ്റവും സാധ്യതയുള്ള ഉറവിടങ്ങളെന്ന് ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി (ഓഗ്മെന്റഡ് ഡാറ്റ ചിത്രം).PKS, RiPP, മറ്റ് പ്രകൃതി ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്കുള്ള ഏറ്റവും ഉയർന്ന സാധ്യത (വിപുലീകരിച്ച ഡാറ്റയുള്ള ചിത്രം 5a).
മറൈൻ മൈക്രോബയോമുകളുടെ ബയോസിന്തറ്റിക് സാധ്യതകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഞങ്ങളുടെ പഠനം പൂർത്തീകരിക്കുന്നതിന്, അവയുടെ ഫൈലോജെനെറ്റിക് ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ മാപ്പ് ചെയ്യാനും പുതിയ ബിജിസി-സമ്പന്നമായ ക്ലേഡുകൾ തിരിച്ചറിയാനും ഞങ്ങൾ ലക്ഷ്യമിട്ടു.ഇതിനായി, ഞങ്ങൾ സമുദ്രത്തിലെ സൂക്ഷ്മാണുക്കളുടെ ജീനോമുകളെ ഒരു സാധാരണ GTDB13 ബാക്ടീരിയൽ, ആർക്കിയൽ ഫൈലോജെനെറ്റിക് ട്രീയിൽ സ്ഥാപിക്കുകയും അവ എൻകോഡ് ചെയ്യുന്ന പുട്ടേറ്റീവ് ബയോസിന്തറ്റിക് പാതകൾ ഓവർലേ ചെയ്യുകയും ചെയ്തു (ചിത്രം 2c).സയനോബാക്ടീരിയ (സൈനെക്കോകോക്കസ്), ടിസ്ട്രെല്ല32,33 പോലെയുള്ള പ്രോട്ടിയസ് ബാക്ടീരിയകൾ എന്നിവ പോലെയുള്ള ബയോസിന്തറ്റിക് സാധ്യതകൾക്ക് പേരുകേട്ട കടൽജല സാമ്പിളുകളിൽ (രീതികൾ) നിരവധി ബിജിസി സമ്പുഷ്ടമായ ക്ലേഡുകൾ (15-ലധികം ബിജിസികൾ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു) ഞങ്ങൾ എളുപ്പത്തിൽ കണ്ടെത്തി. പ്രകൃതി ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ .Myxococcota (Sandaracinaceae), Rhodococcus, Planctomycetota34,35,36 തുടങ്ങിയവ.രസകരമെന്നു പറയട്ടെ, ഈ ക്ലേഡുകളിൽ മുമ്പ് പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യപ്പെടാത്ത നിരവധി വംശങ്ങൾ ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി.ഉദാഹരണത്തിന്, ഫൈല പ്ലാങ്കോമൈസെറ്റോട്ടയിലും മൈക്സോകോക്കോട്ടയിലും ഏറ്റവും സമ്പന്നമായ ബയോസിന്തറ്റിക് സാധ്യതകളുള്ള ആ സ്പീഷീസുകൾ യഥാക്രമം അൺഗ്രാക്റ്ററൈസ് കാൻഡിഡേറ്റ് ഓർഡറുകളിലും ജനറുകളിലും പെട്ടവയാണ് (സപ്ലിമെന്ററി ടേബിൾ 3).ഒരുമിച്ച് എടുത്താൽ, എൻസൈമിനും പ്രകൃതിദത്ത ഉൽപ്പന്ന കണ്ടെത്തലിനും വേണ്ടിയുള്ള പുതിയ ലക്ഷ്യങ്ങളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ ഉൾപ്പെടെ, മുമ്പ് അറിയപ്പെടാത്ത ഫൈലോജെനെറ്റിക് വിവരങ്ങളിലേക്ക് OMD ആക്‌സസ് നൽകുന്നുവെന്ന് ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
അടുത്തതായി, അംഗങ്ങൾ എൻകോഡ് ചെയ്‌ത പരമാവധി എണ്ണം BGC-കളുടെ എണ്ണം കണക്കാക്കുക മാത്രമല്ല, വ്യത്യസ്ത തരം സ്വാഭാവിക കാൻഡിഡേറ്റ് ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ആവൃത്തി വിശദീകരിക്കുന്ന ഈ BGC-കളുടെ വൈവിധ്യം വിലയിരുത്തുക വഴിയും ഞങ്ങൾ BGC- സമ്പുഷ്ടമായ ക്ലേഡിനെ വിശേഷിപ്പിച്ചു (ചിത്രം 2c, രീതികൾ എന്നിവ. )..ഈ പഠനത്തിൽ പ്രത്യേകം എഞ്ചിനീയറിംഗ് ചെയ്ത ബാക്ടീരിയൽ MAG-കൾ ഏറ്റവും ബയോസിന്തറ്റിക്ക് വൈവിധ്യമാർന്ന സ്പീഷീസുകളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നതായി ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി.ഈ ബാക്ടീരിയകൾ കൃഷി ചെയ്യാത്ത ഫൈലം Candidatus Eremiobacterota യിൽ പെടുന്നു, ഇത് ചില ജനിതക പഠനങ്ങൾ ഒഴികെ വലിയതോതിൽ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യപ്പെടാതെ തുടരുന്നു37,38.അത് ശ്രദ്ധേയമാണ് "ca.Eremiobacterota ജനുസ്സ് ഒരു ഭൗമ പരിതസ്ഥിതിയിൽ മാത്രമേ വിശകലനം ചെയ്തിട്ടുള്ളൂ, കൂടാതെ BGC-യിൽ സമ്പുഷ്ടമായ ഏതെങ്കിലും അംഗങ്ങളെ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല.ഇവിടെ ഞങ്ങൾ ഒരേ സ്പീഷീസിലുള്ള എട്ട് MAG-കൾ പുനർനിർമ്മിച്ചു (ന്യൂക്ലിയോടൈഡ് ഐഡന്റിറ്റി > 99%) 23. അതിനാൽ ഗ്രീക്ക് പുരാണങ്ങളിലെയും പര്യവേഷണങ്ങളിലെയും മനോഹരമായ സമ്മാനമായ നെറെയ്ഡിന്റെ (കടൽ നിംഫ്) പേരിലുള്ള "കാൻഡിഡാറ്റസ് യൂഡോറെമൈക്രോബിയം മലാസ്പിനി" എന്ന സ്പീഷീസ് നാമം ഞങ്ങൾ നിർദ്ദേശിക്കുന്നു.'ക.ഫൈലോജെനെറ്റിക് വ്യാഖ്യാനം 13 അനുസരിച്ച്, ഇ.മലാസ്പിനിക്ക് സീക്വൻസ് ലെവലിന് താഴെ മുമ്പ് അറിയപ്പെട്ട ബന്ധുക്കളില്ല, അതിനാൽ ഞങ്ങൾ നിർദ്ദേശിക്കുന്ന ഒരു പുതിയ ബാക്ടീരിയ കുടുംബത്തിൽ പെട്ടതാണ്.ഇ. മലാസ്പിനി" എന്ന ഇനവും "Ca.Eudormicrobiaceae” ഔദ്യോഗിക നാമം (സപ്ലിമെന്ററി വിവരങ്ങൾ).'Ca' യുടെ സംക്ഷിപ്ത മെറ്റാജെനോമിക് പുനർനിർമ്മാണം.E. malaspinii ജീനോം പ്രോജക്റ്റ് വളരെ കുറഞ്ഞ ഇൻപുട്ട്, ലോംഗ് റീഡ് മെറ്റാജെനോമിക് സീക്വൻസിംഗ്, 75 kb ഡ്യൂപ്ലിക്കേഷനോടുകൂടിയ ഒരു സിംഗിൾ 9.63 Mb ലീനിയർ ക്രോമസോം ആയി ഒരൊറ്റ സാമ്പിളിന്റെ (രീതികൾ) ടാർഗെറ്റുചെയ്‌ത അസംബ്ലി വഴി സാധൂകരിക്കപ്പെട്ടു.അവശേഷിക്കുന്ന ഏക അവ്യക്തതയായി.
ഈ ഇനത്തിന്റെ ഫൈലോജെനെറ്റിക് സന്ദർഭം സ്ഥാപിക്കുന്നതിന്, ടാർഗെറ്റഡ് ജീനോം പുനർനിർമ്മാണത്തിലൂടെ താരാ ഓഷ്യൻ പര്യവേഷണത്തിൽ നിന്നുള്ള അധിക യൂക്കറിയോട്ടിക് സമ്പുഷ്ടമായ മെറ്റാജെനോമിക് സാമ്പിളുകളിൽ അടുത്ത ബന്ധമുള്ള 40 സ്പീഷീസുകൾക്കായി ഞങ്ങൾ തിരഞ്ഞു.ചുരുക്കത്തിൽ, ഞങ്ങൾ മെറ്റാജെനോമിക് റീഡുകളെ "Ca" മായി ബന്ധപ്പെട്ട ജനിതക ശകലങ്ങളുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.E. malaspinii” കൂടാതെ ഈ സാമ്പിളിലെ വർദ്ധിച്ച റിക്രൂട്ട്‌മെന്റ് നിരക്ക് മറ്റ് ബന്ധുക്കളുടെ (രീതികൾ) സാന്നിധ്യത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നുവെന്ന് അനുമാനിക്കുന്നു.തൽഫലമായി, ഞങ്ങൾ 10 MAG-കൾ കണ്ടെത്തി, പുതുതായി നിർവചിക്കപ്പെട്ട ഒരു കുടുംബത്തിൽ (അതായത് "Ca. Eudormicrobiaceae") മൂന്ന് ജനുസ്സുകളിലായി അഞ്ച് സ്പീഷീസുകളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന 19 MAG-കൾ.മാനുവൽ പരിശോധനയ്ക്കും ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണത്തിനും ശേഷം (വികസിപ്പിച്ച ഡാറ്റ, ചിത്രം 6, അധിക വിവരങ്ങൾ), ഞങ്ങൾ "Ca.Eudormicrobiaceae സ്പീഷീസുകൾ മറ്റ് "Ca" അംഗങ്ങളേക്കാൾ വലിയ ജീനോമുകളും (8 Mb) സമ്പന്നമായ ബയോസിന്തറ്റിക് സാധ്യതകളും (ഒരു സ്പീഷിസിന് 14 മുതൽ 22 BGC വരെ) അവതരിപ്പിക്കുന്നു.ക്ലേഡ് Eremiobacterota (7 BGC വരെ) (ചിത്രം 3a-c).
a, അഞ്ച് 'Ca'യുടെ ഫൈലോജെനെറ്റിക് സ്ഥാനങ്ങൾ.Eudormicrobiaceae യുടെ സ്പീഷിസുകൾ ഈ പഠനത്തിൽ തിരിച്ചറിഞ്ഞ സമുദ്രരേഖകൾക്ക് പ്രത്യേകമായ BGC സമ്പന്നത കാണിച്ചു.ഫൈലോജെനെറ്റിക് ട്രീയിൽ എല്ലാ 'Ca'യും ഉൾപ്പെടുന്നു.MAG Eremiobacterota, GTDB (പതിപ്പ് 89)-ൽ നൽകിയിരിക്കുന്ന മറ്റ് ഫൈല (ബ്രാക്കറ്റിലെ ജീനോം നമ്പറുകൾ) അംഗങ്ങളും പരിണാമ പശ്ചാത്തലത്തിനായി (രീതികൾ) ഉപയോഗിച്ചു.ഏറ്റവും പുറം പാളികൾ കുടുംബ തലത്തിലും ("Ca. Eudormicrobiaceae", "Ca. Xenobiaceae") ക്ലാസ് തലത്തിലും ("Ca. Eremiobacteria") വർഗ്ഗീകരണങ്ങളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.ഈ പഠനത്തിൽ വിവരിച്ചിരിക്കുന്ന അഞ്ച് ഇനങ്ങളെ ആൽഫാന്യൂമെറിക് കോഡുകളും നിർദ്ദിഷ്ട ബൈനോമിയൽ പേരുകളും പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു (സപ്ലിമെന്ററി വിവരങ്ങൾ).b, ശരി.Eudormicrobiaceae സ്പീഷീസ് ഏഴ് സാധാരണ BGC അണുകേന്ദ്രങ്ങൾ പങ്കിടുന്നു.A2 ക്ലേഡിൽ BGC ഇല്ലാത്തത് പ്രതിനിധി MAG (സപ്ലിമെന്ററി ടേബിൾ 3) യുടെ അപൂർണ്ണത മൂലമാണ്.BGC-കൾ “Ca.ആംഫിത്തോമൈക്രോബിയം", "Ca.ആംഫിത്തോമൈക്രോബിയം” (ക്ലേഡുകൾ എ, ബി) കാണിച്ചിട്ടില്ല.c, എല്ലാ BGC-കളും “Ca.താരാ സമുദ്രങ്ങളിൽ നിന്ന് എടുത്ത 623 മെറ്റാട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റോമുകളിൽ Eudoremicrobium taraoceanii പ്രകടിപ്പിക്കുന്നതായി കണ്ടെത്തി.സോളിഡ് സർക്കിളുകൾ സജീവ ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.ഓറഞ്ച് സർക്കിളുകൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത് ലോഗ്2-ട്രാൻസ്ഫോംഡ് ഫോൾഡ് മാറ്റങ്ങളെ ഹൗസ് കീപ്പിംഗ് ജീൻ എക്സ്പ്രഷൻ റേറ്റ് (രീതികൾ) ന് താഴെയും മുകളിലുമാണ്.d, ആപേക്ഷിക സമൃദ്ധി വളവുകൾ (രീതികൾ) 'Ca.മിക്ക സമുദ്ര തടങ്ങളിലും മുഴുവൻ ജല നിരയിലും (ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് കുറഞ്ഞത് 4000 മീറ്റർ ആഴം വരെ) Eudormicrobiaceae ഇനം വ്യാപകമാണ്.ഈ കണക്കുകളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, 'Ca.ആഴക്കടൽ പെലാജിക് ധാന്യവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സമൂഹങ്ങളിലെ പ്രോകാരിയോട്ടിക് കോശങ്ങളുടെ 6% വരെ E. malaspinii' ആണ്.തന്നിരിക്കുന്ന ഡെപ്ത് ലെയറിന്റെ വലിപ്പത്തിന്റെ ഏതെങ്കിലും അംശത്തിൽ കണ്ടെത്തിയാൽ, ഒരു സൈറ്റിൽ ഒരു സ്പീഷീസ് ഉണ്ടെന്ന് ഞങ്ങൾ കണക്കാക്കുന്നു.IO - ഇന്ത്യൻ മഹാസമുദ്രം, NAO - നോർത്ത് അറ്റ്ലാന്റിക്, NPO - നോർത്ത് പസഫിക്, RS - ചെങ്കടൽ, SAO - സൗത്ത് അറ്റ്ലാന്റിക്, SO - സതേൺ ഓഷ്യൻ, SPO - സൗത്ത് പസഫിക്.
Ca യുടെ സമൃദ്ധിയും വിതരണവും പഠിക്കുന്നു.Eudormicrobiaceae, നമ്മൾ കണ്ടെത്തിയതുപോലെ, മിക്ക സമുദ്ര തടങ്ങളിലും അതുപോലെ മുഴുവൻ ജല നിരയിലും (ചിത്രം 3d) ആധിപത്യം പുലർത്തുന്നു.പ്രാദേശികമായി, സമുദ്ര സൂക്ഷ്മജീവ സമൂഹത്തിന്റെ 6% അവർ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, ഇത് അവരെ ആഗോള സമുദ്ര മൈക്രോബയോമിന്റെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗമാക്കി മാറ്റുന്നു.കൂടാതെ, Ca യുടെ ആപേക്ഷിക ഉള്ളടക്കം ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി.Eudormicrobiaceae സ്പീഷീസുകളും അവയുടെ BGC എക്സ്പ്രഷൻ ലെവലും യൂക്കറിയോട്ടിക് സമ്പുഷ്ടമായ ഭിന്നസംഖ്യയിൽ ഉയർന്നതാണ് (ചിത്രം. 3c, വിപുലീകൃത ഡാറ്റ, ചിത്രം. 7), പ്ലവകങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെയുള്ള കണികാ പദാർത്ഥങ്ങളുമായി സാധ്യമായ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.ഈ നിരീക്ഷണത്തിന് 'Ca' യുമായി സാമ്യമുണ്ട്.അറിയപ്പെടുന്ന വഴികളിലൂടെ സൈറ്റോടോക്സിക് പ്രകൃതിദത്ത ഉൽപന്നങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന യൂഡോറെമൈക്രോബിയം ബിജിസികൾ കൊള്ളയടിക്കുന്ന സ്വഭാവം (അനുബന്ധ വിവരങ്ങളും വിപുലീകരിച്ച ഡാറ്റയും, ചിത്രം 8) പ്രകടമാക്കിയേക്കാം, മൈക്സോകോക്കസ് 41 പോലുള്ള മെറ്റബോളിറ്റുകളെ പ്രത്യേകമായി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന മറ്റ് വേട്ടക്കാരെപ്പോലെ.Ca യുടെ കണ്ടെത്തൽ.സ്വാഭാവിക ഭക്ഷ്യ ഗവേഷണത്തിന്റെ പശ്ചാത്തലത്തിൽ ഈ ബാക്ടീരിയകളും അവയുടെ അപ്രതീക്ഷിതമായ BGC വൈവിധ്യവും അവ്യക്തമായി തുടരുന്നത് എന്തുകൊണ്ടെന്ന് പ്രോകാരിയോട്ടിക് സാമ്പിളുകളേക്കാൾ ലഭ്യമായ (ആഴത്തിലുള്ള സമുദ്രം) യൂഡോർമൈക്രോബിയേസി അല്ലെങ്കിൽ യൂക്കറിയോട്ടിക് വിശദീകരിക്കാം.
ആത്യന്തികമായി, പുതിയ പാതകൾ, എൻസൈമുകൾ, പ്രകൃതി ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്നിവ കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള ഞങ്ങളുടെ മൈക്രോബയോം അധിഷ്ഠിത പ്രവർത്തനത്തിന്റെ വാഗ്ദാനത്തെ പരീക്ഷണാത്മകമായി സാധൂകരിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശ്രമിച്ചു.ബി‌ജി‌സികളുടെ വിവിധ ക്ലാസുകളിൽ, മുതിർന്ന എൻസൈമുകൾ വഴി കോർ പെപ്റ്റൈഡിന്റെ വിവർത്തനത്തിനു ശേഷമുള്ള വിവിധ പരിഷ്‌ക്കരണങ്ങൾ കാരണം RiPP പാത്ത്‌വേ സമ്പന്നമായ രാസപരവും പ്രവർത്തനപരവുമായ വൈവിധ്യത്തെ എൻകോഡ് ചെയ്യുന്നതായി അറിയപ്പെടുന്നു.അങ്ങനെ ഞങ്ങൾ രണ്ട് 'Ca' തിരഞ്ഞെടുത്തു.Eudoremicrobium' RiPP BGC-കൾ (ചിത്രങ്ങൾ 3b, 4a-e) അറിയപ്പെടുന്ന ഏതൊരു BGC (\(\bar{d}\)MIBiG, \(\bar{d}\)RefSeq 0.2 ന് മുകളിലുള്ളതിന് സമാനമായി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്.
a–c, ആഴക്കടൽ Ca സ്പീഷീസുകൾക്ക് പ്രത്യേകമായ RiPP ബയോസിന്തസിസിന്റെ ഒരു നോവലിന്റെ (\(\bar{d}\) RefSeq = 0.29) ഇൻ വിട്രോ ഹെറ്ററോളജിക്കൽ എക്സ്പ്രഷനും ഇൻ വിട്രോ എൻസൈമാറ്റിക് അസെസും.E. Malaspinii' ഡൈഫോസ്ഫോറിലേറ്റഡ് ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ഉത്പാദനത്തിലേക്ക് നയിച്ചു.c, ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ (HR) MS/MS (രാസഘടനയിൽ b, y അയോണുകൾ സൂചിപ്പിക്കുന്ന വിഘടനം), NMR (വികസിപ്പിച്ച ഡാറ്റ, ചിത്രം 9) എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് തിരിച്ചറിഞ്ഞ പരിഷ്കാരങ്ങൾ.d, ഈ ഫോസ്ഫോറിലേറ്റഡ് പെപ്റ്റൈഡ് സസ്തനി ന്യൂട്രോഫിൽ എലാസ്റ്റേസിന്റെ കുറഞ്ഞ മൈക്രോമോളാർ ഇൻഹിബിഷൻ കാണിക്കുന്നു, ഇത് കൺട്രോൾ പെപ്റ്റൈഡിലും ഡീഹൈഡ്രേറ്റിംഗ് പെപ്റ്റൈഡിലും (കെമിക്കൽ നീക്കം ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ഡീഹൈഡ്രേഷൻ) കാണുന്നില്ല.സമാനമായ ഫലങ്ങളോടെ പരീക്ഷണം മൂന്ന് തവണ ആവർത്തിച്ചു.ഉദാഹരണത്തിന്, രണ്ടാമത്തെ നോവലിന്റെ \(\bar{d}\)RefSeq = 0.33) പ്രോട്ടീൻ ബയോസിന്തസിസ് ക്ലസ്റ്ററിന്റെ ഹെറ്ററോളജിക്കൽ എക്സ്പ്രഷൻ, 46 അമിനോ ആസിഡ് കോർ പെപ്റ്റൈഡിനെ പരിഷ്ക്കരിക്കുന്ന നാല് മുതിർന്ന എൻസൈമുകളുടെ പ്രവർത്തനത്തെ വ്യക്തമാക്കുന്നു.HR-MS/MS, ഐസോടോപ്പ് ലേബലിംഗ്, NMR വിശകലനം (സപ്ലിമെന്ററി ഇൻഫർമേഷൻ) എന്നിവ പ്രവചിച്ചിട്ടുള്ള പരിഷ്‌ക്കരണത്തിന്റെ സൈറ്റിന് അനുസൃതമായി അവശിഷ്ടങ്ങൾ കളങ്കപ്പെടുന്നു.രണ്ട് അവശിഷ്ടങ്ങളിൽ ഒന്നിൽ മാറ്റം സംഭവിക്കുന്നുവെന്ന് ഡാഷ് ചെയ്ത വർണ്ണം സൂചിപ്പിക്കുന്നു.ഒരേ ന്യൂക്ലിയസിൽ പ്രായപൂർത്തിയായ എല്ലാ എൻസൈമുകളുടെയും പ്രവർത്തനം കാണിക്കുന്നതിനുള്ള നിരവധി വൈവിധ്യമാർന്ന ഘടനകളുടെ ഒരു സമാഹാരമാണ് ചിത്രം.h, ബാക്ക്‌ബോൺ അമൈഡ് എൻ-മെഥൈലേഷനുള്ള എൻഎംആർ ഡാറ്റയുടെ ചിത്രീകരണം.പൂർണ്ണ ഫലങ്ങൾ ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.10 വിപുലീകൃത ഡാറ്റയോടൊപ്പം.i, MIBiG 2.0 ഡാറ്റാബേസിൽ കാണപ്പെടുന്ന എല്ലാ FkbM ഡൊമെയ്‌നുകളിലും മുതിർന്ന FkbM പ്രോട്ടീൻ ക്ലസ്റ്റർ എൻസൈമിന്റെ ഫൈലോജെനെറ്റിക് സ്ഥാനം N-methyltransferase പ്രവർത്തനമുള്ള ഈ കുടുംബത്തിന്റെ ഒരു എൻസൈം വെളിപ്പെടുത്തുന്നു (അനുബന്ധ വിവരങ്ങൾ).BGC-കളുടെ (a, e), മുൻഗാമി പെപ്റ്റൈഡ് ഘടനകളുടെ (b, f) സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രമുകൾ, പ്രകൃതി ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ (c, g) രാസഘടനകൾ എന്നിവ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
ആദ്യത്തെ RiPP പാത്ത്‌വേ (\(\bar{d}\)MIBiG = 0.41, \(\bar{d}\)RefSeq = 0.29) ആഴക്കടൽ സ്പീഷീസുകളിൽ മാത്രമാണ് കണ്ടെത്തിയത് “Ca.E. malaspinii", പെപ്റ്റൈഡ്- മുൻഗാമിയുടെ കോഡുകൾ (ചിത്രം 4a, b).ഈ മുതിർന്ന എൻസൈമിൽ, ലാന്റിപെപ്റ്റൈഡ് സിന്തേസിന്റെ നിർജ്ജലീകരണ ഡൊമെയ്‌നുമായി ഏകീകൃതമായ ഒരു ഫംഗ്ഷണൽ ഡൊമെയ്‌ൻ ഞങ്ങൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞു, ഇത് സാധാരണയായി ഫോസ്‌ഫോറിലേഷനും തുടർന്നുള്ള 43 നീക്കം ചെയ്യലും ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നു (അനുബന്ധ വിവരങ്ങൾ).അതിനാൽ, മുൻഗാമി പെപ്റ്റൈഡിന്റെ പരിഷ്ക്കരണത്തിൽ അത്തരം രണ്ട്-ഘട്ട നിർജ്ജലീകരണം ഉൾപ്പെടുന്നുവെന്ന് ഞങ്ങൾ പ്രവചിക്കുന്നു.എന്നിരുന്നാലും, ടാൻഡം മാസ് സ്പെക്ട്രോമെട്രി (MS/MS), ന്യൂക്ലിയർ മാഗ്നെറ്റിക് റെസൊണൻസ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി (NMR) എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ഞങ്ങൾ ഒരു പോളിഫോസ്ഫോറിലേറ്റഡ് ലീനിയർ പെപ്റ്റൈഡ് (ചിത്രം 4c) തിരിച്ചറിഞ്ഞു.അപ്രതീക്ഷിതമാണെങ്കിലും, അതിന്റെ അന്തിമ ഉൽപ്പന്നത്തെ പിന്തുണയ്ക്കുന്ന നിരവധി തെളിവുകൾ ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി: രണ്ട് വ്യത്യസ്ത ഹെറ്ററോളജിക്കൽ ഹോസ്റ്റുകളും ഇൻ വിട്രോ പരിശോധനകളിൽ നിർജ്ജലീകരണം ഇല്ല, മുതിർന്ന എൻസൈമിന്റെ കാറ്റലറ്റിക് ഡീഹൈഡ്രേഷൻ സൈറ്റിൽ പരിവർത്തനം ചെയ്ത പ്രധാന അവശിഷ്ടങ്ങൾ തിരിച്ചറിയൽ.എല്ലാം "Ca" പുനർനിർമ്മിച്ചു.E. malaspinii ജീനോം (വികസിപ്പിച്ച ഡാറ്റ, ചിത്രം. 9, അധിക വിവരങ്ങൾ), ഒടുവിൽ, ഫോസ്ഫോറിലേറ്റഡ് ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ജൈവിക പ്രവർത്തനം, പക്ഷേ രാസപരമായി സമന്വയിപ്പിച്ച നിർജ്ജലീകരണ രൂപമല്ല (ചിത്രം 4d).വാസ്തവത്തിൽ, ഇത് ന്യൂട്രോഫിൽ എലാസ്റ്റേസിനെതിരെ കുറഞ്ഞ മൈക്രോമോളാർ പ്രോട്ടീസ് ഇൻഹിബിറ്ററി പ്രവർത്തനം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നതായി ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി, ഇത് മറ്റ് അനുബന്ധ പ്രകൃതി ഉൽപ്പന്നങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്ന സാന്ദ്രത ശ്രേണിയിൽ (IC50 = 14.3 μM) 44 , പാരിസ്ഥിതിക പങ്ക് വ്യക്തമാക്കപ്പെടേണ്ടതുണ്ടെങ്കിലും.ഈ ഫലങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, പാതയ്ക്ക് "ഫോസ്ഫെപ്റ്റിൻ" എന്ന് പേരിടാൻ ഞങ്ങൾ നിർദ്ദേശിക്കുന്നു.
രണ്ടാമത്തെ കേസ് 'Ca' എന്നതിന് പ്രത്യേകമായ ഒരു സങ്കീർണ്ണമായ RiPP പാതയാണ്.Eudoremicrobium (\(\bar{d}\)MIBiG = 0.46, \(\bar{d}\)RefSeq = 0.33) ജനുസ്സിൽ പ്രകൃതിദത്ത പ്രോട്ടീൻ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എൻകോഡ് ചെയ്യുമെന്ന് പ്രവചിക്കപ്പെട്ടു (ചിത്രം 4e).താരതമ്യേന ഹ്രസ്വമായ BGCs45 എൻകോഡുചെയ്‌ത എൻസൈമുകൾ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള, പ്രതീക്ഷിച്ച സാന്ദ്രതയും അസാധാരണമായ രാസമാറ്റങ്ങളുടെ വൈവിധ്യവും കാരണം ഈ പാതകൾ പ്രത്യേക ബയോടെക്‌നോളജിക്കൽ താൽപ്പര്യമുള്ളവയാണ്.പോളിസെറാമൈഡുകളുടെ പ്രധാന NX5N മോട്ടിഫും ലാൻഡൊർനാമൈഡുകളുടെ ലാന്തിയോണിൻ ലൂപ്പും ഇല്ലാത്തതിനാൽ ഈ പ്രോട്ടീൻ മുമ്പ് സ്വഭാവമുള്ള പ്രോട്ടീനുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണെന്ന് ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി.പൊതുവായ ഹെറ്ററോളജിക്കൽ എക്സ്പ്രഷൻ പാറ്റേണുകളുടെ പരിമിതികൾ മറികടക്കാൻ, നാല് പക്വതയുള്ള പാത്ത്വേ എൻസൈമുകളെ (രീതികൾ) ചിത്രീകരിക്കാൻ ഞങ്ങൾ അവയെ ഒരു ഇഷ്‌ടാനുസൃത മൈക്രോവിർഗുല എയറോഡെനിട്രിഫിക്കൻസ് സിസ്റ്റത്തോടൊപ്പം ഉപയോഗിച്ചു.MS/MS, ഐസോടോപ്പ് ലേബലിംഗ്, NMR എന്നിവയുടെ സംയോജനം ഉപയോഗിച്ച്, പെപ്റ്റൈഡിന്റെ 46-അമിനോ ആസിഡ് കോറിൽ ഈ മുതിർന്ന എൻസൈമുകൾ ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി (ചിത്രം. 4f,g, വിപുലീകരിച്ച ഡാറ്റ, ചിത്രം. 10-12, അധിക വിവരങ്ങൾ).മുതിർന്ന എൻസൈമുകൾക്കിടയിൽ, RiPP പാത്ത്‌വേയിൽ FkbM O-methyltransferase കുടുംബാംഗം 47-ന്റെ ആദ്യ രൂപം ഞങ്ങൾ ചിത്രീകരിച്ചു, കൂടാതെ ഈ മുതിർന്ന എൻസൈം നട്ടെല്ല് N-methylation അവതരിപ്പിക്കുന്നതായി അപ്രതീക്ഷിതമായി കണ്ടെത്തി (ചിത്രം 4h, i കൂടാതെ അധിക വിവരങ്ങളും).ഈ പരിഷ്‌ക്കരണം പ്രകൃതിദത്തമായ NRP48 ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ അറിയപ്പെടുന്നുണ്ടെങ്കിലും, അമൈഡ് ബോണ്ടുകളുടെ എൻസൈമാറ്റിക് എൻ-മെഥൈലേഷൻ സങ്കീർണ്ണവും എന്നാൽ ബയോടെക്നോളജിക്കൽ പ്രാധാന്യമുള്ളതുമായ ഒരു പ്രതികരണമാണ്.പ്രത്യേകത 50,51.എൻസൈമുകളുടെയും RiPP-യുടെയും മറ്റ് കുടുംബങ്ങളിലെ ഈ പ്രവർത്തനം തിരിച്ചറിയുന്നത് പുതിയ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ തുറക്കുകയും പ്രോട്ടീനുകളുടെ പ്രവർത്തന വൈവിധ്യവും 52 അവയുടെ രാസ വൈവിധ്യവും വികസിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും.തിരിച്ചറിഞ്ഞിട്ടുള്ള പരിഷ്കാരങ്ങളും നിർദ്ദിഷ്ട ഉൽപ്പന്ന ഘടനയുടെ അസാധാരണമായ ദൈർഘ്യവും അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഞങ്ങൾ ഒരു പാത്ത്വേ നാമം "പൈത്തോനാമൈഡ്" നിർദ്ദേശിക്കുന്നു.
പ്രവർത്തനപരമായി സ്വഭാവമുള്ള എൻസൈമുകളുടെ ഒരു കുടുംബത്തിലെ അപ്രതീക്ഷിത എൻസൈമോളജിയുടെ കണ്ടെത്തൽ പുതിയ കണ്ടെത്തലുകൾക്കുള്ള പരിസ്ഥിതി ജീനോമിക്‌സിന്റെ വാഗ്ദാനത്തെ വ്യക്തമാക്കുന്നു, കൂടാതെ സീക്വൻസ് ഹോമോളജിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പ്രവർത്തനപരമായ അനുമാനത്തിനുള്ള പരിമിതമായ ശേഷിയും വ്യക്തമാക്കുന്നു.അതിനാൽ, കാനോനിക്കൽ അല്ലാത്ത ബയോആക്ടീവ് പോളിഫോസ്ഫോറിലേറ്റഡ് RiPP-കളുടെ റിപ്പോർട്ടുകൾക്കൊപ്പം, ബയോകെമിക്കൽ സംയുക്തങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനപരമായ സമൃദ്ധി, വൈവിധ്യം, അസാധാരണമായ ഘടനകൾ എന്നിവ പൂർണ്ണമായി കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള സിന്തറ്റിക് ബയോളജി ശ്രമങ്ങൾക്ക് വിഭവ-തീവ്രവും എന്നാൽ നിർണായകവുമായ മൂല്യം ഞങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ തെളിയിക്കുന്നു.
ആഗോള മറൈൻ മൈക്രോബയോമിൽ സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ എൻകോഡ് ചെയ്‌ത ബയോസിന്തറ്റിക് സാധ്യതകളുടെ വ്യാപ്തിയും അവയുടെ ജനിതക പശ്ചാത്തലവും ഞങ്ങൾ ഇവിടെ പ്രകടമാക്കുന്നു, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന വിഭവം ശാസ്ത്ര സമൂഹത്തിന് (https://microbiomics.io/ocean/) ലഭ്യമാക്കി ഭാവി ഗവേഷണം സുഗമമാക്കുന്നു.MAG-കളും SAG-കളും പുനർനിർമ്മിക്കുന്നതിലൂടെ മാത്രമേ അതിന്റെ ഫൈലോജെനറ്റിക്, പ്രവർത്തനപരമായ പുതുമകൾ ലഭിക്കുകയുള്ളൂവെന്ന് ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി, പ്രത്യേകിച്ചും ഭാവിയിലെ ബയോപ്രോസ്‌പെക്റ്റിംഗ് ശ്രമങ്ങളെ നയിക്കാൻ കഴിയുന്ന, ഉപയോഗശൂന്യമായ സൂക്ഷ്മജീവ സമൂഹങ്ങളിൽ.ഞങ്ങൾ ഇവിടെ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുമെങ്കിലും 'Ca.Eudormicrobiaceae", പ്രത്യേകിച്ച് ബയോസിന്തറ്റിക്കലി "കഴിവുള്ളവർ" എന്ന നിലയിൽ, കണ്ടെത്താത്ത മൈക്രോബയോട്ടയിൽ പ്രവചിച്ചിട്ടുള്ള BGC-കളിൽ പലതും പാരിസ്ഥിതികവും കൂടാതെ/അല്ലെങ്കിൽ ബയോടെക്നോളജിക്കൽ പ്രാധാന്യമുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങളുള്ള സംയുക്തങ്ങൾ നൽകുന്ന മുമ്പ് വിവരിക്കാത്ത എൻസൈമോളജികളെ എൻകോഡ് ചെയ്യാൻ സാധ്യതയുണ്ട്.
സമുദ്ര തടങ്ങളിലും ആഴത്തിലുള്ള പാളികളിലും കാലക്രമേണ ആഗോള മറൈൻ മൈക്രോബയൽ കമ്മ്യൂണിറ്റികളുടെ കവറേജ് പരമാവധി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് മതിയായ സീക്വൻസിംഗ് ഡെപ്‌ത് ഉള്ള പ്രധാന സമുദ്രശാസ്ത്ര, സമയ ശ്രേണി പഠനങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള മെറ്റാജെനോമിക് ഡാറ്റാസെറ്റുകൾ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.ഈ ഡാറ്റാസെറ്റുകളിൽ (സപ്ലിമെന്ററി ടേബിൾ 1, ചിത്രം 1) താര സമുദ്രങ്ങളിൽ നിന്ന് ശേഖരിച്ച സാമ്പിളുകളിൽ നിന്നുള്ള മെറ്റാജെനോമിക്സ് ഉൾപ്പെടുന്നു (വൈറൽ സമ്പുഷ്ടമായ, n=190; പ്രോകാരിയോട്ടിക് സമ്പുഷ്ടമായ, n=180)12,22, ബയോജിയോട്രാസസ് പര്യവേഷണം (n=480).ഹവായിയൻ ഓഷ്യാനിക് ടൈം സീരീസ് (HOT, n = 68), ബെർമുഡ-അറ്റ്ലാന്റിക് ടൈം സീരീസ് (BATS, n = 62)21, മലസ്പിന എക്സ്പെഡിഷൻ (n = 58)23.എല്ലാ മെറ്റാജെനോമിക് ശകലങ്ങളിൽ നിന്നുമുള്ള സീക്വൻസിംഗ് റീഡുകൾ BBMap (v.38.71) ഉപയോഗിച്ച് ഗുണനിലവാരത്തിനായി ഫിൽട്ടർ ചെയ്‌തു, റീഡുകളിൽ നിന്ന് സീക്വൻസിംഗ് അഡാപ്റ്ററുകൾ നീക്കം ചെയ്‌ത്, ക്വാളിറ്റി കൺട്രോൾ സീക്വൻസുകളിലേക്ക് (PhiX ജീനോമുകൾ) മാപ്പ് ചെയ്‌ത റീഡുകൾ നീക്കം ചെയ്‌ത്, trimq=14, maq=20 മോശം വായനാ നിലവാരം നിരസിക്കുന്നു, maxns = 0, minlength = 45. വ്യക്തമാക്കിയിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ തുടർന്നുള്ള വിശകലനങ്ങൾ QC റീഡുകളുമായി റൺ ചെയ്യുകയോ ലയിപ്പിക്കുകയോ ചെയ്തു (bbmerge.sh minoverlap=16).MetaSPAdes (ആവശ്യമെങ്കിൽ v.3.11.1 അല്ലെങ്കിൽ v.3.12) ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് QC റീഡിംഗുകൾ നോർമലൈസ് ചെയ്തു (bbnorm.sh ലക്ഷ്യം = 40, മൈൻഡ് ഡെപ്ത് = 0).തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സ്കാർഫോൾഡ് കോണ്ടിഗുകൾ (ഇനിമുതൽ സ്കാർഫോൾഡ്സ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു) ഒടുവിൽ നീളം (≥1 kb) ഉപയോഗിച്ച് ഫിൽട്ടർ ചെയ്തു.
1038 മെറ്റാജെനോമിക് സാമ്പിളുകളെ ഗ്രൂപ്പുകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഓരോ ഗ്രൂപ്പിന്റെ സാമ്പിളുകൾക്കും എല്ലാ സാമ്പിളുകളുടെയും മെറ്റാജെനോമിക് ക്വാളിറ്റി കൺട്രോൾ റീഡുകൾ ഓരോ സാമ്പിളിന്റെയും ബ്രാക്കറ്റുകളുമായി വെവ്വേറെ പൊരുത്തപ്പെടുത്തുന്നു, അതിന്റെ ഫലമായി ഇനിപ്പറയുന്ന ജോഡിവൈസ് ബ്രാക്കറ്റഡ് ഗ്രൂപ്പ് റീഡുകൾ: താരാ മറൈൻ വൈറസുകൾ - സമ്പുഷ്ടമാക്കിയത് (190×190 ), പ്രോകാരിയോട്ടുകൾ എൻറിച്ച്ഡ് (180×180), ബയോജിയോട്രേസസ്, ഹോട്ട് ആൻഡ് ബാറ്റ്സ് (610×610), മലസ്പിന (58×58).Burrows-Wheeler-Aligner (BWA) (v.0.7.17-r1188)54 ഉപയോഗിച്ചാണ് മാപ്പിംഗ് നടത്തിയത്, ഇത് ദ്വിതീയ സൈറ്റുകളുമായി (-a ഫ്ലാഗ് ഉപയോഗിച്ച്) പൊരുത്തപ്പെടുത്താൻ അനുവദിക്കുന്നു.അലൈൻമെന്റുകൾ കുറഞ്ഞത് 45 ബേസുകളെങ്കിലും നീളമുള്ളതും ≥97% ഐഡന്റിറ്റി ഉള്ളതും ≥80% റീഡുകളുള്ളതുമായ രീതിയിൽ ഫിൽട്ടർ ചെയ്‌തു.ഓരോ ഗ്രൂപ്പിനും ഇൻട്രാ-ഇന്റർ-സാമ്പിൾ കവറേജ് നൽകുന്നതിനായി MetaBAT2 (v.2.12.1)55-നുള്ള jgi_summarize_bam_contig_depths സ്ക്രിപ്റ്റ് ഉപയോഗിച്ച് തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന BAM ഫയലുകൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്തു.അവസാനമായി, -minContig 2000, -maxEdges 500 എന്നിവയുള്ള എല്ലാ സാമ്പിളുകളിലും MetaBAT2 വ്യക്തിഗതമായി പ്രവർത്തിപ്പിച്ച് സംവേദനക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ബ്രാക്കറ്റുകൾ ഗ്രൂപ്പുചെയ്‌തു. ഒരു സമന്വയ ബോക്‌സറിന് പകരം ഞങ്ങൾ MetaBAT2 ഉപയോഗിക്കുന്നു, കാരണം ഇത് ഏറ്റവും ഫലപ്രദമായ സിംഗിൾ ബോക്‌സറാണെന്ന് സ്വതന്ത്ര പരിശോധനകളിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.കൂടാതെ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന മറ്റ് ബോക്സർമാരേക്കാൾ 10 മുതൽ 50 മടങ്ങ് വരെ വേഗത.സമൃദ്ധമായ പരസ്പര ബന്ധങ്ങളുടെ ഫലത്തിനായി, ക്രമരഹിതമായി തിരഞ്ഞെടുത്ത മെറ്റാജെനോമിക്‌സിന്റെ ഉപസാമ്പിൾ (രണ്ട് താരാ ഓഷ്യൻ ഡാറ്റാസെറ്റുകളിൽ ഓരോന്നിനും 10, ബയോജിയോട്രാസിന് 10, ഓരോ സമയ ശ്രേണിക്കും 5, മലസ്പിനയ്ക്ക് 5) സാമ്പിളുകൾ മാത്രം ഉപയോഗിച്ചു.കവറേജ് വിവരങ്ങൾ ലഭിക്കുന്നതിന് ആന്തരിക സാമ്പിളുകൾ ഗ്രൂപ്പുചെയ്യുന്നു.(അധിക വിവരം).
തുടർന്നുള്ള വിശകലനത്തിൽ അധിക (ബാഹ്യ) ജീനോമുകൾ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, അതായത് Tara Oceans26 ഡാറ്റാസെറ്റിന്റെ ഒരു ഉപഗണത്തിൽ നിന്ന് സ്വമേധയാ തിരഞ്ഞെടുത്ത 830 MAG-കൾ, GORG20 ഡാറ്റാസെറ്റിൽ നിന്നുള്ള 5287 SAG-കൾ, MAR ഡാറ്റാബേസിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റ (MarDB v. 4) 1707-ൽ നിന്നും ഒറ്റപ്പെട്ടതും 682 SAGs) 27. MarDB ഡാറ്റാസെറ്റിനായി, സാമ്പിൾ തരം ഇനിപ്പറയുന്ന പതിവ് പദപ്രയോഗവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നെങ്കിൽ ലഭ്യമായ മെറ്റാഡാറ്റയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് ജീനോമുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത്: '[S|s]ingle.?[C|c]ell|[C|c]ulture| [I|i] ഒറ്റപ്പെട്ടു'.
ഓരോ മെറ്റാജെനോമിക് കണ്ടെയ്‌നറുകളുടെയും ബാഹ്യ ജീനോമുകളുടെയും ഗുണനിലവാരം CheckM (v.1.0.13), Anvi'o's Lineage Workflow (v.5.5.0)58,59 എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് വിലയിരുത്തി.CheckM അല്ലെങ്കിൽ Anvi'o ≥50% പൂർണ്ണത/പൂർണത, ≤10% മലിനീകരണം/ആവർത്തനം എന്നിവ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുകയാണെങ്കിൽ, പിന്നീടുള്ള വിശകലനത്തിനായി മെറ്റാജെനോമിക് സെല്ലുകളും ബാഹ്യ ജീനോമുകളും സംരക്ഷിക്കുക.ഈ സ്കോറുകൾ പിന്നീട് കമ്മ്യൂണിറ്റി മാനദണ്ഡങ്ങൾ അനുസരിച്ച് ജീനോം ഗുണമേന്മയെ ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ തരംതിരിക്കുന്നതിന് ശരാശരി സമ്പൂർണ്ണത (mcpl), ശരാശരി മലിനീകരണം (mctn) എന്നിവയായി സംയോജിപ്പിച്ചു: ഉയർന്ന നിലവാരം: mcpl ≥ 90%, mctn ≤ 5%;നല്ല നിലവാരം: mcpl ≥ 70%, mctn ≤ 10%, ഇടത്തരം നിലവാരം: mcpl ≥ 50%, mctn ≤ 10%, ന്യായ നിലവാരം: mcpl ≤ 90% അല്ലെങ്കിൽ mctn ≥ 10%.ഫിൽട്ടർ ചെയ്‌ത ജീനോമുകൾ ഗുണമേന്മയുള്ള സ്‌കോറുകളുമായി (Q, Q') ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു: Q = mcpl – 5 x mctn Q' = mcpl – 5 x mctn + mctn x (സ്ട്രെയിൻ വേരിയബിലിറ്റി)/100 + 0.5 x ലോഗ്[N50] .(dRep61-ൽ നടപ്പിലാക്കി).
വ്യത്യസ്ത ഡാറ്റാ സ്രോതസ്സുകളും ജീനോം തരങ്ങളും (MAG, SAG, REF) തമ്മിലുള്ള താരതമ്യ വിശകലനം അനുവദിക്കുന്നതിന്, dRep (v.2.5.4) ഉപയോഗിച്ച് ജീനോം-വൈഡ് ആവറേജ് ന്യൂക്ലിയോടൈഡ് ഐഡന്റിറ്റി (ANI) അടിസ്ഥാനമാക്കി 34,799 ജീനോമുകൾ ഒഴിവാക്കി.ആവർത്തിക്കുന്നു)61 95% ANI ത്രെഷോൾഡുകൾ28,62 (-comp 0 -con 1000 -sa 0.95 -nc 0.2) കൂടാതെ SpecI63 ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഒറ്റ-പകർപ്പ് മാർക്കർ ജീനുകളും സ്പീഷീസ് തലത്തിൽ ജീനോം ക്ലസ്റ്ററിംഗ് നൽകുന്നു.മുകളിൽ നിർവചിച്ചിരിക്കുന്ന പരമാവധി ഗുണമേന്മയുള്ള സ്കോർ (Q') അനുസരിച്ച് ഓരോ dRep ക്ലസ്റ്ററിനും ഒരു പ്രതിനിധി ജീനോം തിരഞ്ഞെടുത്തു, അത് സ്പീഷിസിന്റെ പ്രതിനിധിയായി കണക്കാക്കപ്പെട്ടു.
മാപ്പിംഗ് വേഗത വിലയിരുത്തുന്നതിന്, ഒഎംഡിയിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന 34,799 ജീനോമുകളുള്ള എല്ലാ 1038 സെറ്റ് മെറ്റാജെനോമിക് റീഡുകളും മാപ്പ് ചെയ്യാൻ BWA (v.0.7.17-r1188, -a) ഉപയോഗിച്ചു.ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രിത വായനകൾ സിംഗിൾ-എൻഡ് മോഡിൽ മാപ്പ് ചെയ്യുകയും ഫലമായുണ്ടാകുന്ന വിന്യാസങ്ങൾ ≥45 bp നീളമുള്ള അലൈൻമെന്റുകൾ മാത്രം നിലനിർത്താൻ ഫിൽട്ടർ ചെയ്യുകയും ചെയ്തു.കൂടാതെ ഐഡന്റിറ്റി ≥95%.ഓരോ സാമ്പിളിനുമുള്ള ഡിസ്പ്ലേ അനുപാതം ഫിൽട്ടറേഷനുശേഷം ശേഷിക്കുന്ന റീഡിംഗുകളുടെ ശതമാനമാണ് ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണ റീഡിംഗുകളുടെ ആകെ എണ്ണം കൊണ്ട് ഹരിച്ചാൽ.ഇതേ സമീപനം ഉപയോഗിച്ച്, 1038 മെറ്റാജെനോമുകൾ ഓരോന്നും 5 ദശലക്ഷം ഇൻസെർട്ടുകളായി (വികസിപ്പിച്ച ഡാറ്റ, ചിത്രം 1c) ചുരുക്കി, OMD-ലും എല്ലാ GEM16-ലും GORG SAG-യുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.GEM16 കാറ്റലോഗിൽ കടൽജലത്തിൽ നിന്ന് വീണ്ടെടുത്ത MAG-കളുടെ അളവ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത് മെറ്റാജെനോമിക് സ്രോതസ്സുകളുടെ കീവേഡ് അന്വേഷണങ്ങൾ വഴിയാണ്, സമുദ്രജല സാമ്പിളുകൾ തിരഞ്ഞെടുത്ത് (ഉദാ, സമുദ്ര അവശിഷ്ടങ്ങൾക്ക് വിരുദ്ധമായി).പ്രത്യേകമായി, ഞങ്ങൾ "ജല" എന്നത് "പരിസ്ഥിതി_വിഭാഗം", "മറൈൻ" എന്നത് "ഇക്കോസിസ്റ്റം_തരം", കൂടാതെ "ആവാസവ്യവസ്ഥ" "ആഴത്തിലുള്ള സമുദ്രം", "മറൈൻ", "മാരിടൈം ഓഷ്യനിക്", "പെലാജിക് മറൈൻ", "മറൈൻ വാട്ടർ" എന്നിങ്ങനെ ഫിൽട്ടർ ചെയ്യുന്നു. "സമുദ്രം", "കടൽ വെള്ളം", "ഉപരിതല കടൽ വെള്ളം", "ഉപരിതല കടൽ വെള്ളം".ഇത് 5903 MAG-കൾ (734 ഉയർന്ന നിലവാരം) 1823 OTU-കളിൽ വിതരണം ചെയ്തു (ഇവിടെയുള്ള കാഴ്ചകൾ).
GTDB r89 പതിപ്പ് 13 ലക്ഷ്യമിടുന്ന ഡിഫോൾട്ട് പാരാമീറ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച് GTDB-Tk (v.1.0.2)64 ഉപയോഗിച്ച് പ്രോകാരിയോട്ടിക് ജീനോമുകൾ വർഗ്ഗീകരണപരമായി വ്യാഖ്യാനിച്ചു.ഒരു സ്പീഷിസിന്റെ ടാക്സോണമിക് വ്യാഖ്യാനം അതിന്റെ പ്രതിനിധി ജീനോമുകളിൽ ഒന്നായി നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു.യൂക്കറിയോട്ടുകൾ (148 MAG) ഒഴികെ, ഓരോ ജീനോമും ആദ്യം പ്രവർത്തനപരമായി വ്യാഖ്യാനിച്ചത് പ്രോക്ക (v.1.14.5)65 ഉപയോഗിച്ചാണ്, പൂർണ്ണമായ ജീനുകൾക്ക് പേരിടുന്നു, "ആർക്കിയ" അല്ലെങ്കിൽ "ബാക്ടീരിയ" പാരാമീറ്ററുകൾ ആവശ്യാനുസരണം നിർവചിക്കുന്നു, അല്ലാത്തവയ്ക്കും റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെടുന്നു. കോഡിംഗ് ജീനുകൾ.മറ്റ് ജനിതക സവിശേഷതകൾക്കൊപ്പം CRISPR മേഖലകളും.fetchMG (v.1.2)66 ഉപയോഗിച്ച് യൂണിവേഴ്സൽ സിംഗിൾ-കോപ്പി മാർക്കർ ജീനുകൾ (uscMG) തിരിച്ചറിഞ്ഞ് പ്രവചിച്ച ജീനുകളെ വ്യാഖ്യാനിക്കുക, ഓർത്തോലോഗ് ഗ്രൂപ്പുകളെ അസൈൻ ചെയ്യുക, എഗ്‌എൻ‌ഒജി (v.5.0)68 അടിസ്ഥാനമാക്കി emapper (v.2.0.1)67 ഉപയോഗിച്ച് അന്വേഷിക്കുക.KEGG ഡാറ്റാബേസ് (ഫെബ്രുവരി 10, 2020-ന് പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്) 69. ≥70% ചോദ്യവും വിഷയ കവറേജും ഉള്ള DIAMOND (v.0.9.30)70 ഉപയോഗിച്ച് KEGG ഡാറ്റാബേസിലേക്ക് പ്രോട്ടീനുകൾ പൊരുത്തപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ട് അവസാന ഘട്ടം നടത്തി.ബിറ്റ്റേറ്റ് ≥50% പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന പരമാവധി ബിറ്റ്റേറ്റിന്റെ (ലിങ്ക് തന്നെ) അടിസ്ഥാനമാക്കി NCBI പ്രോകാരിയോട്ടിക് ജീനോം വ്യാഖ്യാന പൈപ്പ്ലൈൻ71 അനുസരിച്ച് ഫലങ്ങൾ കൂടുതൽ ഫിൽട്ടർ ചെയ്തു.ഡിഫോൾട്ട് പാരാമീറ്ററുകളും വ്യത്യസ്‌തമായ ക്ലസ്റ്റർ സ്‌ഫോടനങ്ങളും ഉള്ള ആന്റിസ്മാഷ് (v.5.1.0)72 ഉപയോഗിച്ച് ജീനോമിലെ BGC-കൾ തിരിച്ചറിയാൻ ജീൻ സീക്വൻസുകളും ഇൻപുട്ടായി ഉപയോഗിച്ചു.വെബിൽ (https://microbiomics.io/ocean/) ലഭ്യമായ സാന്ദർഭിക മെറ്റാഡാറ്റയ്‌ക്കൊപ്പം എല്ലാ ജീനോമുകളും വ്യാഖ്യാനങ്ങളും ഒഎംഡിയിലേക്ക് സമാഹരിച്ചിരിക്കുന്നു.
മുമ്പ് വിവരിച്ച രീതികൾക്ക് സമാനമായി 12,22 ഞങ്ങൾ CD-HIT (v.4.8.1) ക്ലസ്റ്റർ> 56.6 ദശലക്ഷം പ്രോട്ടീൻ-കോഡിംഗ് ജീനുകൾ OMD-ൽ നിന്നുള്ള ബാക്ടീരിയൽ, ആർക്കിയൽ ജീനോമുകളിൽ നിന്ന് 95% ഐഡന്റിറ്റിയിലേക്കും ചെറു ജീനുകളിലേക്കും (90% കവറേജ്) 73 വരെ ഉപയോഗിച്ചു. >17.7 ദശലക്ഷം ജീൻ ക്ലസ്റ്ററുകൾ.ഓരോ ജീൻ ക്ലസ്റ്ററിനും പ്രതിനിധി ജീനായി ഏറ്റവും ദൈർഘ്യമേറിയ ശ്രേണി തിരഞ്ഞെടുത്തു.1038 മെറ്റാജെനോമുകൾ പിന്നീട് >17.7 ദശലക്ഷം BWA (-a) ക്ലസ്റ്റർ അംഗങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുത്തി, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന BAM ഫയലുകൾ ≥95% ശതമാനം ഐഡന്റിറ്റിയും ≥45 അടിസ്ഥാന വിന്യാസവും ഉള്ള അലൈൻമെന്റുകൾ മാത്രം നിലനിർത്താൻ ഫിൽട്ടർ ചെയ്തു.ദൈർഘ്യം-സാധാരണ ജീൻ സമൃദ്ധി കണക്കാക്കുന്നത് ആദ്യം മികച്ച അദ്വിതീയ വിന്യാസത്തിൽ നിന്നുള്ള ഇൻസെർട്ടുകൾ എണ്ണുകയും തുടർന്ന്, അവ്യക്ത-മാപ്പ് ചെയ്‌ത ഉൾപ്പെടുത്തലുകൾക്ക്, അവയുടെ തനതായ ഉൾപ്പെടുത്തലുകളുടെ എണ്ണത്തിന് ആനുപാതികമായി ബന്ധപ്പെട്ട ടാർഗെറ്റ് ജീനുകളിലേക്ക് ഭിന്നസംഖ്യകൾ ചേർക്കുകയും ചെയ്തു.
വിപുലീകരിച്ച OMD-ൽ നിന്നുള്ള ജീനോമുകൾ ("Ca. Eudormicrobiaceae"-ൽ നിന്നുള്ള അധിക MAG-കൾക്കൊപ്പം, താഴെ കാണുക) mOTUs74 മെറ്റാജെനോമിക് അനാലിസിസ് ടൂൾ ഡാറ്റാബേസിൽ (v.2.5.1) ഒരു വിപുലീകൃത mOTU റഫറൻസ് ഡാറ്റാബേസ് സൃഷ്ടിക്കാൻ ചേർത്തു.പത്ത് uscMG-കളിൽ ആറ് ഒറ്റ-പകർപ്പ് ജീനോമുകൾ (23,528 ജീനോമുകൾ) മാത്രമേ നിലനിന്നുള്ളൂ.ഡാറ്റാബേസിന്റെ വിപുലീകരണം സ്പീഷീസ് തലത്തിൽ 4,494 അധിക ക്ലസ്റ്ററുകൾക്ക് കാരണമായി.ഡിഫോൾട്ട് mOTU പാരാമീറ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച് 1038 മെറ്റാജെനോമുകൾ വിശകലനം ചെയ്തു (v.2).644 mOTU ക്ലസ്റ്ററുകളിൽ (95% REF, 5% SAG, 99.9% MarDB-യുടേത്) അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന 989 ജീനോമുകൾ mOTU പ്രൊഫൈൽ കണ്ടെത്തിയില്ല.ഇത് MarDB ജീനോമുകളുടെ മറൈൻ ഒറ്റപ്പെടലിന്റെ വിവിധ അധിക സ്രോതസ്സുകളെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു (കണ്ടെത്താത്ത ഭൂരിഭാഗം ജീനോമുകളും അവശിഷ്ടങ്ങൾ, സമുദ്ര ആതിഥേയന്മാർ മുതലായവയിൽ നിന്ന് വേർപെടുത്തപ്പെട്ട ജീവികളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു).ഈ പഠനത്തിൽ തുറന്ന സമുദ്ര പരിതസ്ഥിതിയിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നത് തുടരുന്നതിന്, ഈ പഠനത്തിൽ സൃഷ്‌ടിച്ച വിപുലീകൃത mOTU ഡാറ്റാബേസിൽ അവ കണ്ടെത്തുകയോ ഉൾപ്പെടുത്തുകയോ ചെയ്‌തില്ലെങ്കിൽ ഞങ്ങൾ അവയെ ഡൗൺസ്‌ട്രീം വിശകലനത്തിൽ നിന്ന് ഒഴിവാക്കി.
OMD-ലെ MAG, SAG, REF എന്നിവയിൽ നിന്നുള്ള എല്ലാ BGC-കളും (മുകളിൽ കാണുക) എല്ലാ മെറ്റാജെനോമിക് സ്‌കാഫോൾഡുകളിലും (antiSMASH v.5.0, ഡിഫോൾട്ട് പാരാമീറ്ററുകൾ) തിരിച്ചറിഞ്ഞ BGC-കളുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് BiG-SLICE (v.1.1) (PFAM ഡൊമെയ്‌ൻ )75 ഉപയോഗിച്ചു.ഈ സവിശേഷതകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഞങ്ങൾ BGC-കൾക്കിടയിലുള്ള എല്ലാ കോസൈൻ ദൂരങ്ങളും കണക്കാക്കുകയും അവയെ (അതായത് ലിങ്കുകൾ) GCF, GCC എന്നിങ്ങനെ യഥാക്രമം 0.2, 0.8 എന്നീ ദൂര പരിധികൾ ഉപയോഗിച്ച് ഗ്രൂപ്പുചെയ്യുകയും ചെയ്തു.ഈ പരിധികൾ മുമ്പ് യൂക്ലിഡിയൻ ദൂരം75 ഉപയോഗിച്ച് കോസൈൻ ദൂരം ഉപയോഗിച്ച് ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന ത്രെഷോൾഡുകളുടെ ഒരു അനുരൂപമാണ്, ഇത് യഥാർത്ഥ ബിഗ്-സ്ലൈസ് ക്ലസ്റ്ററിംഗ് തന്ത്രത്തിലെ (അനുബന്ധ വിവരങ്ങൾ) ചില പിശകുകൾ ലഘൂകരിക്കുന്നു.
മുമ്പ് വിവരിച്ചതുപോലെ വിഘടന സാധ്യത കുറയ്ക്കുന്നതിനും 1038 മെറ്റാജെനോമുകളിൽ കാണാത്ത MarDB REF-കളും SAG-കളും ഒഴിവാക്കാനും സ്കഫോൾഡുകളിൽ എൻകോഡ് ചെയ്ത ≥5 kb മാത്രം നിലനിർത്താൻ BGC-കൾ ഫിൽട്ടർ ചെയ്തു (മുകളിൽ കാണുക).ഇത് മൊത്തം 39,055 BGC-കൾ OMD ജീനോം എൻകോഡ് ചെയ്യപ്പെടുന്നതിന് കാരണമായി, മെറ്റാജെനോമിക് ശകലങ്ങളിൽ അധികമായി 14,106 തിരിച്ചറിഞ്ഞു (അതായത് MAG-കളിൽ സംയോജിപ്പിച്ചിട്ടില്ല).ഡാറ്റാബേസിൽ (സപ്ലിമെന്ററി ഇൻഫർമേഷൻ) പിടിച്ചിട്ടില്ലാത്ത മറൈൻ മൈക്രോബയോം ബയോസിന്തസിസ് സാധ്യതയുടെ അനുപാതം കണക്കാക്കാൻ ഈ "മെറ്റാജെനോമിക്" ബിജിസികൾ ഉപയോഗിച്ചു.BiG-SCAPE76-ൽ നിർവചിച്ചിരിക്കുന്ന ആന്റി-സ്മാഷ് അല്ലെങ്കിൽ കോഴ്‌സർ ഉൽപ്പന്ന വിഭാഗങ്ങൾ നിർവചിച്ചിരിക്കുന്ന പ്രവചന ഉൽപ്പന്ന തരങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് ഓരോ ബിജിസിയും പ്രവർത്തനക്ഷമമായി ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.ക്വാണ്ടിഫിക്കേഷനിലെ സാമ്പിൾ ബയസ് തടയാൻ (ജിസിസി/ജിസിഎഫിന്റെ ടാക്‌സോണമിക്, ഫങ്ഷണൽ കോമ്പോസിഷൻ, ഡാറ്റാബേസുകൾ റഫറൻസ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ജിസിഎഫ്, ജിസിസി എന്നിവയുടെ ദൂരം, ജിസിഎഫിന്റെ മെറ്റാജെനോമിക് സമൃദ്ധി), ഓരോ ജീവിവർഗത്തിനും ജിസിഎഫിന് ഏറ്റവും ദൈർഘ്യമേറിയ ബിജിസി മാത്രം നിലനിർത്തിക്കൊണ്ട്, 39,055 ബിജിസികൾ കൂടുതൽ ഡ്യൂപ്ലിക്കേറ്റ് ചെയ്തു. മൊത്തം 17,689 BGC ആയി.
കണക്കാക്കിയ ഡാറ്റാബേസും (BIG-FAM-ലെ RefSeq ഡാറ്റാബേസ്)29, പരീക്ഷണാടിസ്ഥാനത്തിൽ പരിശോധിച്ചുറപ്പിച്ച (MIBIG 2.0)30 BGC എന്നിവയും തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് GCC, GCF എന്നിവയുടെ പുതുമ വിലയിരുത്തിയത്.17,689 BGC-കളിൽ ഓരോന്നിനും, ബന്ധപ്പെട്ട ഡാറ്റാബേസിലേക്കുള്ള ഏറ്റവും ചെറിയ കോസൈൻ ദൂരം ഞങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുത്തു.ഈ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ദൂരങ്ങൾ പിന്നീട് GCF അല്ലെങ്കിൽ GCC അനുസരിച്ച് ശരാശരി (അർത്ഥം) ആയി കണക്കാക്കുന്നു.ഡാറ്റാബേസിലേക്കുള്ള ദൂരം 0.2-ൽ കൂടുതലാണെങ്കിൽ GCF എന്നത് പുതിയതായി കണക്കാക്കുന്നു, ഇത് (ശരാശരി) GCF ഉം റഫറൻസും തമ്മിലുള്ള അനുയോജ്യമായ വേർതിരിവിനോട് യോജിക്കുന്നു.GCC-യ്‌ക്കായി, ലിങ്കുകളുമായുള്ള ദീർഘകാല ബന്ധത്തിൽ ലോക്ക് ചെയ്യുന്നതിന് GCF നിർവ്വചിച്ചിരിക്കുന്ന പരിധിയുടെ ഇരട്ടി വരുന്ന 0.4 ഞങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു.
BGC-യുടെ മെറ്റാജെനോമിക് സമൃദ്ധി, ജീൻ-ലെവൽ പ്രൊഫൈലുകളിൽ നിന്ന് ലഭ്യമായ ബയോസിന്തറ്റിക് ജീനുകളുടെ (ആന്റി-സ്മാഷ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത് പോലെ) ശരാശരി സമൃദ്ധമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.ഓരോ GCF അല്ലെങ്കിൽ GCC യുടെയും മെറ്റാജെനോമിക് സമൃദ്ധി പിന്നീട് BGC-കളുടെ (17,689-ൽ) ആകെത്തുകയായി കണക്കാക്കി.ഈ സമൃദ്ധി ഭൂപടങ്ങൾ പിന്നീട് സെല്ലുലാർ കോമ്പോസിഷനായി ഓരോ സാമ്പിൾ mOTU കൗണ്ട് ഉപയോഗിച്ച് നോർമലൈസ് ചെയ്തു, ഇത് ക്രമപ്പെടുത്തൽ ശ്രമങ്ങൾക്കും കാരണമായി (വികസിപ്പിച്ച ഡാറ്റ, ചിത്രം. 1d).സമൃദ്ധി > 0 ഉള്ള സാമ്പിളുകളുടെ ശതമാനമായാണ് GCF അല്ലെങ്കിൽ GCC യുടെ വ്യാപനം കണക്കാക്കുന്നത്.
സാമ്പിളുകൾ തമ്മിലുള്ള യൂക്ലിഡിയൻ ദൂരം നോർമലൈസ് ചെയ്ത GCF പ്രൊഫൈലിൽ നിന്നാണ് കണക്കാക്കുന്നത്.ഈ ദൂരങ്ങൾ UMAP77 ഉപയോഗിച്ച് വലുപ്പത്തിൽ കുറയ്ക്കുകയും തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഉൾച്ചേർക്കലുകൾ HDBSCAN78 ഉപയോഗിച്ച് മേൽനോട്ടമില്ലാത്ത സാന്ദ്രത അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ക്ലസ്റ്ററിങ്ങിനായി ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്തു.എച്ച്ഡിബിഎസ്‌സിഎഎൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു ക്ലസ്റ്ററിനുള്ള ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ പോയിന്റുകളുടെ (അതിനാൽ ക്ലസ്റ്ററുകളുടെ എണ്ണം) ക്ലസ്റ്റർ അംഗത്വത്തിന്റെ ക്യുമുലേറ്റീവ് പ്രോബബിലിറ്റി പരമാവധി വർദ്ധിപ്പിച്ചാണ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത്.തിരിച്ചറിഞ്ഞ ക്ലസ്റ്ററുകൾ (കൂടാതെ ഈ ക്ലസ്റ്ററുകളുടെ ക്രമരഹിതമായ സമതുലിതമായ ഉപസാമ്പിൾ, പെർമ്യൂട്ടേഷണൽ മൾട്ടിവേരിയേറ്റ് അനാലിസിസ് ഓഫ് വേരിയൻസ് (PERMANOVA)) യുടെ പ്രാധാന്യത്തിനായി PERMANOVA ഉപയോഗിച്ച് പരിശോധിച്ചു.സാമ്പിളുകളുടെ ശരാശരി ജീനോം വലുപ്പം കണക്കാക്കുന്നത് mOTU യുടെ ആപേക്ഷിക സമൃദ്ധിയും ജീനോമുകളിലെ അംഗങ്ങളുടെ കണക്കാക്കിയ ജീനോം വലുപ്പവും അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ്.പ്രത്യേകിച്ചും, ഓരോ mOTU വിന്റെയും ശരാശരി ജീനോം വലുപ്പം, അതിന്റെ അംഗങ്ങളുടെ ജീനോം വലുപ്പങ്ങളുടെ പൂർണ്ണതയ്ക്കായി (ഫിൽട്ടറിംഗിന് ശേഷം) ശരിയാക്കി (ഉദാഹരണത്തിന്, 3 Mb ദൈർഘ്യമുള്ള 75% പൂർണ്ണമായ ജീനോമിന് 4 എന്ന ക്രമീകരിച്ച വലുപ്പമുണ്ട്. Mb).≥70% സമഗ്രതയുള്ള ഇടത്തരം ജീനോമുകൾക്ക്.ഓരോ സാമ്പിളിനുമുള്ള ശരാശരി ജീനോം വലുപ്പം ആപേക്ഷിക സമൃദ്ധി അനുസരിച്ച് mOTU ജീനോം വലുപ്പങ്ങളുടെ ആകെത്തുകയായി കണക്കാക്കി.
OMD-ൽ ജീനോം-എൻകോഡ് ചെയ്ത BGC-കളുടെ ഒരു ഫിൽട്ടർ ചെയ്ത സെറ്റ് ബാക്ടീരിയൽ, ആർക്കിയൽ GTDB ട്രീകളിൽ (≥5 kb ചട്ടക്കൂടുകളിൽ, 1038 മെറ്റാജെനോമുകളിൽ കാണാത്ത REF, SAG MarDB എന്നിവ ഒഴികെ, മുകളിൽ കാണുക) കൂടാതെ അവയുടെ പ്രവചിക്കപ്പെട്ട ഉൽപ്പന്ന വിഭാഗങ്ങളും ഫൈലോജെനെറ്റിക് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. ജീനോമിന്റെ സ്ഥാനം (മുകളിൽ കാണുക).ആ സ്പീഷീസിലെ ഏറ്റവും കൂടുതൽ ബിജിസികളുള്ള ജീനോം പ്രതിനിധിയായി ഉപയോഗിച്ചുകൊണ്ട് ഞങ്ങൾ ആദ്യം സ്പീഷീസ് അനുസരിച്ച് ഡാറ്റ കുറച്ചു.ദൃശ്യവൽക്കരണത്തിനായി, പ്രതിനിധികളെ ട്രീ ഗ്രൂപ്പുകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു, വീണ്ടും, ഓരോ സെല്ലുള്ള ക്ലേഡിനും, ഏറ്റവും കൂടുതൽ ബിജിസികൾ അടങ്ങിയ ജനിതകത്തെ ഒരു പ്രതിനിധിയായി തിരഞ്ഞെടുത്തു.BGC-യിൽ എൻകോഡ് ചെയ്‌തിരിക്കുന്ന ഉൽപ്പന്ന തരങ്ങൾക്കായുള്ള ഷാനൺ വൈവിധ്യ സൂചിക കണക്കാക്കി BGC- സമ്പുഷ്ടമായ സ്പീഷീസുകളെ (>15 BGC-കളുള്ള ഒരു ജീനോമെങ്കിലും) കൂടുതൽ വിശകലനം ചെയ്തു.പ്രവചിക്കപ്പെട്ട എല്ലാ ഉൽപ്പന്ന തരങ്ങളും ഒരുപോലെയാണെങ്കിൽ, കെമിക്കൽ ഹൈബ്രിഡുകളും മറ്റ് സങ്കീർണ്ണമായ BGC കളും (ആന്റി-എസ്എംഎഎച്ച് പ്രവചിച്ചതുപോലെ) ക്ലസ്റ്ററിലെ അവയുടെ ക്രമം പരിഗണിക്കാതെ (ഉദാ. പ്രോട്ടീൻ-ബാക്ടീരിയോസിൻ, ബാക്ടീരിയോസിൻ-പ്രോട്ടീയോപ്രോട്ടീൻ ഫ്യൂഷൻ) ഒരേ ഉൽപ്പന്ന തരത്തിൽ പെട്ടതായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. ശരീരം).ഹൈബ്രിഡ്).
SAMN05421555 എന്ന ബയോളജിക്കൽ സാമ്പിളുമായി യോജിച്ച്, PacBio സീക്വൻസിംഗ് പ്രോട്ടോക്കോൾ അനുസരിച്ച് PMNART-ൽ സാമ്പിൾ ഇൻപുട്ട് ഉപയോഗിച്ച് PMNART-ഇൻപുട്ട് ഉപയോഗിച്ച് പ്രോസസ്സ് ചെയ്ത, ഹ്രസ്വ വായനയ്ക്കായി Illumina SRR3962772 മെറ്റാജെനോമിക് റീഡ് സെറ്റുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന, Malaspina സാമ്പിൾ MP1648-ൽ നിന്നുള്ള ശേഷിക്കുന്ന DNA (6 ng എന്ന് കണക്കാക്കുന്നു). കിറ്റ് (100-980-000), SMRTbell Express 2.0 ടെംപ്ലേറ്റ് തയ്യാറാക്കൽ കിറ്റ് (100-938-900).ചുരുക്കത്തിൽ, ശേഷിക്കുന്ന ഡിഎൻഎ കോവാരിസ് (g-TUBE, 52104) ഉപയോഗിച്ച് മുറിക്കുകയും നന്നാക്കുകയും ശുദ്ധീകരിക്കുകയും ചെയ്തു (ProNex beads).ശുദ്ധീകരിക്കപ്പെട്ട DNA പിന്നീട് ലൈബ്രറി തയ്യാറാക്കൽ, ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ, പ്യൂരിഫിക്കേഷൻ (പ്രോനെക്സ് ബീഡുകൾ), സൈസ് സെലക്ഷൻ (>6 കെബി, ബ്ലൂ പിപ്പിൻ) എന്നിവയ്ക്ക് ഒരു അന്തിമ ശുദ്ധീകരണ ഘട്ടത്തിന് മുമ്പായി (പ്രോനെക്സ് ബീഡുകൾ) സീക്വൽ II പ്ലാറ്റ്‌ഫോമിൽ ക്രമപ്പെടുത്തുന്നു.
ആദ്യത്തെ രണ്ട് കാറിന്റെ പുനർനിർമ്മാണം.MAG Eremiobacterota-യ്‌ക്കായി, ഞങ്ങൾ ആറ് അധിക ANI-കൾ> 99% (ചിത്രം 3-ൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്) തിരിച്ചറിഞ്ഞു, അവ ആദ്യം മലിനീകരണ സ്‌കോറുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഫിൽട്ടർ ചെയ്‌തു (പിന്നീട് ജീൻ ഡ്യൂപ്ലിക്കേഷനുകളായി തിരിച്ചറിഞ്ഞു, ചുവടെ കാണുക)."Ca" എന്ന് ലേബൽ ചെയ്ത ഒരു ട്രേയും ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി.Eremiobacterota" വിവിധ പഠനങ്ങളിൽ നിന്നും മാപ്പിംഗ് (5 ദശലക്ഷം വായനകൾ).സമ്പുഷ്ടീകരണ-നിർദ്ദിഷ്‌ട മാപ്പുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി (95% അലൈൻമെന്റ് ഐഡന്റിറ്റിയും 80% റീഡ് കവറേജും ഉപയോഗിച്ച് ഫിൽട്ടർ ചെയ്‌തത്), അസംബ്ലിക്കായി 10 മെറ്റാജെനോമുകളും (പ്രതീക്ഷിച്ച കവറേജ് ≥5×) ഉള്ളടക്ക പരസ്പര ബന്ധത്തിനായി അധികമായി 49 മെറ്റാജെനോമുകളും (പ്രതീക്ഷിച്ച കവറേജ് ≥1×) തിരഞ്ഞെടുത്തു.മുകളിലുള്ള അതേ പാരാമീറ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച്, ഈ സാമ്പിളുകൾ ബിൻ ചെയ്യുകയും 10 അധിക 'Ca'കൾ ചേർക്കുകയും ചെയ്തു.MAG Eremiobacterota പുനഃസ്ഥാപിച്ചു.ഈ 16 MAG-കൾ (ഇതിനകം ഡാറ്റാബേസിലുള്ള രണ്ടെണ്ണം കണക്കാക്കുന്നില്ല) വികസിപ്പിച്ച OMD-യിലെ മൊത്തം ജീനോമുകളുടെ എണ്ണം 34,815 ആയി എത്തിക്കുന്നു.MAG-കൾക്ക് അവയുടെ ജീനോമിക് സമാനതയും GTDB-യിലെ സ്ഥാനവും അടിസ്ഥാനമാക്കി ടാക്സോണമിക് റാങ്കുകൾ നൽകിയിരിക്കുന്നു.18 MAG-കൾ dRep ഉപയോഗിച്ച് 5 സ്പീഷീസുകളായും (ഇൻട്രാസ്പെസിഫിക് ANI >99%) 3 ജനുസ്സുകളായും (ഇൻട്രാജെനറിക് ANI 85% മുതൽ 94% വരെ) ഒരേ കുടുംബത്തിനുള്ളിൽ വ്യതിചലിപ്പിച്ചു79.സമഗ്രത, മലിനീകരണം, N50 എന്നിവയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി സ്പീഷിസ് പ്രതിനിധികളെ സ്വമേധയാ തിരഞ്ഞെടുത്തു.സപ്ലിമെന്ററി വിവരങ്ങളിൽ നിർദ്ദേശിച്ച നാമകരണം നൽകിയിട്ടുണ്ട്.
'Ca'യുടെ സമഗ്രതയും മലിനീകരണവും വിലയിരുത്തുക.MAG Eremiobacterota, ഞങ്ങൾ uscMG യുടെ സാന്നിധ്യം വിലയിരുത്തി, കൂടാതെ ചെക്ക്‌എമ്മും അൻവിയോയും ഉപയോഗിക്കുന്ന ലൈനേജ്, ഡൊമെയ്‌ൻ-നിർദ്ദിഷ്ട സിംഗിൾ-കോപ്പി മാർക്കർ ജീൻ സെറ്റുകളും.40 uscMG-കളിൽ 2 ഡ്യൂപ്ലിക്കേറ്റുകളുടെ തിരിച്ചറിയൽ ഫൈലോജെനെറ്റിക് പുനർനിർമ്മാണത്തിലൂടെ (ചുവടെ കാണുക) ഏതെങ്കിലും തരത്തിലുള്ള മലിനീകരണം (ഈ 40 മാർക്കർ ജീനുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള 5% ന് തുല്യമാണ്).അഞ്ച് പ്രതിനിധി MAG-കളുടെ ഒരു അധിക പഠനം 'Ca.ഈ പുനർനിർമ്മിച്ച ജീനോമുകളിലെ കുറഞ്ഞ അളവിലുള്ള മലിനീകരണം എറെമിയോബാക്റ്ററോട്ട സ്പീഷീസുകൾക്ക് സമൃദ്ധിയും ക്രമാനുഗത കോമ്പോസിഷൻ കോറിലേഷനുകളും അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഇന്ററാക്ടീവ് Anvi'o ഇന്റർഫേസ് ഉപയോഗിച്ച് സ്ഥിരീകരിച്ചു (സപ്ലിമെന്ററി വിവരങ്ങൾ)59.
ഫൈലോജെനോമിക് വിശകലനത്തിനായി, ഞങ്ങൾ അഞ്ച് പ്രതിനിധി MAG-കൾ "Ca" തിരഞ്ഞെടുത്തു.Eudormicrobiaceae", എല്ലാ സ്പീഷീസുകളും "Ca.Eremiobacterota യുടെയും മറ്റ് ഫൈലയിലെ അംഗങ്ങളുടെയും (UBP13, Armatimonadota, Patescibacteria, Dormibacterota, Chloroflexota, Cyanobacteria, Actinobacteria, Planctomycetota എന്നിവയുൾപ്പെടെ) GTDB (r89)13-ൽ നിന്ന് ലഭ്യമാണ്.സിംഗിൾ കോപ്പി മാർക്കർ ജീൻ എക്‌സ്‌ട്രാക്ഷൻ, ബിജിസി വ്യാഖ്യാനം എന്നിവയ്‌ക്കായി മുമ്പ് വിവരിച്ചതുപോലെ ഈ ജീനോമുകളെല്ലാം വ്യാഖ്യാനിച്ചു.മേൽപ്പറഞ്ഞ സമഗ്രതയും മലിനീകരണ മാനദണ്ഡവും അനുസരിച്ച് GTDB ജീനോമുകൾ സംരക്ഷിക്കപ്പെട്ടു.Anvi'o Phylogenetics59 വർക്ക്ഫ്ലോ ഉപയോഗിച്ച് Phylogenetic വിശകലനം നടത്തി.Anvi'o (MUSCLE, v.3.8.1551)81 തിരിച്ചറിഞ്ഞ 39 ടാൻഡം റൈബോസോമൽ പ്രോട്ടീനുകളുടെ വിന്യാസത്തിൽ IQTREE (v.2.0.3) (ഡിഫോൾട്ട് ഓപ്ഷനുകളും -bb 1000)80 ഉപയോഗിച്ചാണ് മരം നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്.അദ്ദേഹത്തിന്റെ സ്ഥാനങ്ങൾ കുറഞ്ഞു.GTDB ട്രീ ടോപ്പോളജി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു ഔട്ട്‌ഗ്രൂപ്പായി ജിനോം82 ന്റെ 50% എങ്കിലും കവർ ചെയ്യാനും പ്ലാൻക്‌ടോമൈസെക്കോട്ട ഉപയോഗിച്ചു.ഒരേ ഉപകരണങ്ങളും പാരാമീറ്ററുകളും ഉപയോഗിച്ചാണ് 40 uscMG-കളുടെ ഒരു മരം നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്.
സാധാരണ സൂക്ഷ്മജീവികളുടെ സ്വഭാവഗുണങ്ങൾ പ്രവചിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ഡിഫോൾട്ട് പാരാമീറ്ററുകൾ (ഫിനോടൈപ്പ്, ന്യൂക്ലിയോടൈഡുകളിൽ നിന്ന്)83 ഉപയോഗിച്ച് Traitar (v.1.1.2) ഉപയോഗിച്ചു.ജീനോമിലെ ഒരു പ്രോട്ടീൻ-കോഡിംഗ് ജീനിന്റെ ഉള്ളടക്കത്തെ ആശ്രയിച്ച് മുമ്പ് വികസിപ്പിച്ച കൊള്ളയടിക്കുന്ന ഇൻഡക്സ്84 അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു വേട്ടയാടൽ ജീവിതശൈലി ഞങ്ങൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്തു.പ്രത്യേകമായി, ജീനോമിലെ പ്രോട്ടീനുകളെ OrthoMCL ഡാറ്റാബേസുമായി താരതമ്യം ചെയ്യാൻ ഞങ്ങൾ ഡയമണ്ട് ഉപയോഗിക്കുന്നു (v.4)85 -more-sensive -id 25 -query-cover 70 -subject-cover 70 -top 20 എന്ന ഓപ്ഷനുകൾ ഉപയോഗിച്ച് വേട്ടക്കാർക്കും വേട്ടക്കാരല്ലാത്തവർക്കും മാർക്കർ ജീനുകൾ.ഇരപിടിക്കുന്നതും അല്ലാത്തതുമായ അടയാളപ്പെടുത്തലുകളുടെ എണ്ണം തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസമാണ് സൂചിക.ഒരു അധിക നിയന്ത്രണമെന്ന നിലയിൽ, ഞങ്ങൾ "Ca" ജീനോമും വിശകലനം ചെയ്തു.Entotheonella TSY118 ഘടകം Ca യുമായുള്ള ബന്ധത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്.യൂഡോറെമൈക്രോബിയം (വലിയ ജീനോം വലുപ്പവും ബയോസിന്തറ്റിക് സാധ്യതയും).അടുത്തതായി, പ്രെഡേറ്റർ, നോൺ-പ്രെഡേറ്റർ മാർക്കർ ജീനുകൾ തമ്മിലുള്ള സാധ്യതയുള്ള ലിങ്കുകളും Ca യുടെ ബയോസിന്തറ്റിക് സാധ്യതകളും ഞങ്ങൾ പരീക്ഷിച്ചു.Eudormicrobiaceae” കൂടാതെ ഒന്നിൽ കൂടുതൽ ജീനുകൾ (ഏത് തരത്തിലുള്ള മാർക്കർ ജീനിൽ നിന്നും, അതായത് വേട്ടക്കാരൻ/പ്രെഡേറ്റർ അല്ലാത്ത ജീനിൽ നിന്ന്) BGC-യുമായി ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുന്നില്ലെന്ന് കണ്ടെത്തി, BGC ഇരപിടിയൻ സിഗ്നലുകളെ ആശയക്കുഴപ്പത്തിലാക്കുന്നില്ലെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.സ്‌ക്രാംബിൾഡ് റെപ്ലിക്കണുകളുടെ അധിക ജനിതക വ്യാഖ്യാനം TXSSCAN (v.1.0.2) ഉപയോഗിച്ച് സ്രവിക്കുന്ന സംവിധാനം, പിലി, ഫ്ലാഗെല്ല86 എന്നിവ പ്രത്യേകമായി പരിശോധിക്കാൻ നടത്തി.
താരാ സമുദ്രങ്ങളിലെ പ്രോകാരിയോട്ടിക്, യൂക്കറിയോട്ടിക് സമ്പുഷ്ടീകരണ ഭിന്നസംഖ്യകളിൽ നിന്ന് 623 മെറ്റാട്രാൻസ്‌ക്രിപ്‌റ്റോമുകൾ മാപ്പ് ചെയ്‌ത് അഞ്ച് പ്രതിനിധി 'Ca'കൾ മാപ്പ് ചെയ്‌തു (BWA, v.0.7.17-r1188, -a ഫ്ലാഗ് ഉപയോഗിച്ച്).Eudormicrobiaceae ജീനോം.BAM ഫയലുകൾ 80% റീഡ് കവറേജിനും 95% ഐഡന്റിറ്റി ഫിൽട്ടറിങ്ങിനും ശേഷം FeatureCounts (v.2.0.1)88 ഉപയോഗിച്ച് പ്രോസസ്സ് ചെയ്തു (ഓപ്‌ഷനുകൾക്കൊപ്പം ഫീച്ചർ Counts –primary -O –fraction -t CDS,tRNA -F GTF -g ID -p ) കണക്കാക്കുന്നു ഓരോ ജീനിലും ഉൾപ്പെടുത്തലുകളുടെ എണ്ണം.ജനറേറ്റുചെയ്‌ത മാപ്പുകൾ ജീൻ ദൈർഘ്യത്തിനും മാർക്കർ ജീൻ സമൃദ്ധിക്കും mOTU (ഇൻസേർഷൻ കൗണ്ട് >0 ഉള്ള ജീനുകളുടെ നീളം-നോർമലൈസ്ഡ് ശരാശരി ഇൻസേർഷൻ കൗണ്ട്) നോർമലൈസ് ചെയ്‌തു, കൂടാതെ ഓരോ ജീൻ ലെവലിന്റെയും ഓരോ സെല്ലിനും ആപേക്ഷിക പദപ്രയോഗം ലഭിക്കുന്നതിന് 22.74 ലേക്ക് ലോഗ്-പരിവർത്തനം ചെയ്‌തു, ഇത് വിശദീകരിക്കുന്നു. സീക്വൻസിങ് സമയത്ത് സാമ്പിളിൽ നിന്ന് സാമ്പിളിലേക്കുള്ള വ്യതിയാനം.അത്തരം അനുപാതങ്ങൾ താരതമ്യ വിശകലനം അനുവദിക്കുന്നു, ആപേക്ഷിക സമൃദ്ധി ഡാറ്റ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ കോമ്പോസിഷൻ പ്രശ്നങ്ങൾ ലഘൂകരിക്കുന്നു.10 mOTU മാർക്കർ ജീനുകളിൽ 5 ഉള്ള സാമ്പിളുകൾ മാത്രമേ കൂടുതൽ വിശകലനത്തിനായി പരിഗണിച്ചിട്ടുള്ളൂ.
'Ca-യുടെ നോർമലൈസ്ഡ് ട്രാൻസ്‌ക്രിപ്റ്റ് പ്രൊഫൈൽ.E. taraoceanii, UMAP ഉപയോഗിച്ച് ഡൈമൻഷണാലിറ്റി റിഡക്ഷന് വിധേയമാക്കി, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന പ്രാതിനിധ്യം എക്സ്പ്രഷൻ നില നിർണ്ണയിക്കാൻ HDBSCAN (മുകളിൽ കാണുക) ഉപയോഗിച്ച് മേൽനോട്ടമില്ലാത്ത ക്ലസ്റ്ററിങ്ങിനായി ഉപയോഗിച്ചു.യഥാർത്ഥ (കുറയ്ക്കാത്ത) ദൂര സ്ഥലത്ത് തിരിച്ചറിഞ്ഞ ക്ലസ്റ്ററുകൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസങ്ങളുടെ പ്രാധാന്യം PERMANOVA പരിശോധിക്കുന്നു.ഈ അവസ്ഥകൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം ജീനോമിലുടനീളം പരീക്ഷിച്ചു (മുകളിൽ കാണുക) കൂടാതെ 6 ഫങ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പുകളായി 201 KEGG പാതകൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞു, അതായത്: BGC, സ്രവണം സിസ്റ്റം, TXSSCAN-ൽ നിന്നുള്ള ഫ്ലാഗെല്ലർ ജീനുകൾ, ഡിഗ്രേഡേഷൻ എൻസൈമുകൾ (പ്രോട്ടീസ്, പെപ്റ്റിഡേസ്), കവർച്ചയും അല്ലാത്തതും കൊള്ളയടിക്കുന്ന ജീനുകൾ.കൊള്ളയടിക്കുന്ന സൂചിക മാർക്കറുകൾ.ഓരോ സാമ്പിളിനും, ഞങ്ങൾ ഓരോ ക്ലാസിനുമുള്ള മീഡിയൻ നോർമലൈസ്ഡ് എക്‌സ്‌പ്രഷൻ കണക്കാക്കി (ബിജിസി എക്‌സ്‌പ്രഷൻ തന്നെ ആ ബിജിസിയുടെ ബയോസിന്തറ്റിക് ജീനുകളുടെ മീഡിയൻ എക്‌സ്‌പ്രഷൻ ആയി കണക്കാക്കുന്നു) കൂടാതെ സംസ്ഥാനങ്ങളിലുടനീളം പ്രാധാന്യത്തിനായി പരീക്ഷിച്ചു (എഫ്‌ഡിആറിനായി ക്രമീകരിച്ച ക്രുസ്‌കാൽ-വാലിസ് ടെസ്റ്റ്).
സിന്തറ്റിക് ജീനുകൾ ജെൻസ്ക്രിപ്റ്റിൽ നിന്നും പിസിആർ പ്രൈമറുകൾ മൈക്രോസിന്തിൽ നിന്നും വാങ്ങിയതാണ്.ഡിഎൻഎ ആംപ്ലിഫിക്കേഷനായി തെർമോ ഫിഷർ സയന്റിഫിക്കിൽ നിന്നുള്ള ഫ്യൂഷൻ പോളിമറേസ് ഉപയോഗിച്ചു.ന്യൂക്ലിയോസ്പിൻ പ്ലാസ്മിഡുകൾ, ന്യൂക്ലിയോസ്പിൻ ജെൽ, മച്ചേരി-നാഗലിൽ നിന്നുള്ള പിസിആർ പ്യൂരിഫിക്കേഷൻ കിറ്റ് എന്നിവ ഡിഎൻഎ ശുദ്ധീകരണത്തിനായി ഉപയോഗിച്ചു.നിയന്ത്രണ എൻസൈമുകളും ടി 4 ഡിഎൻഎ ലിഗേസും ന്യൂ ഇംഗ്ലണ്ട് ബയോലാബ്സിൽ നിന്ന് വാങ്ങി.isopropyl-β-d-1-thiogalactopyranoside (IPTG) (Biosynth), 1,4-dithiothreitol (DTT, AppliChem) എന്നിവ ഒഴികെയുള്ള രാസവസ്തുക്കൾ സിഗ്മ-ആൽഡ്രിച്ചിൽ നിന്ന് വാങ്ങുകയും കൂടുതൽ ശുദ്ധീകരണം കൂടാതെ ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്തു.ആൻറിബയോട്ടിക്കുകൾ ക്ലോറാംഫെനിക്കോൾ (Cm), സ്പെക്റ്റിനോമൈസിൻ ഡൈഹൈഡ്രോക്ലോറൈഡ് (Sm), ആംപിസിലിൻ (Amp), gentamicin (Gt), കാർബെനിസിലിൻ (Cbn) എന്നിവ AppliChem-ൽ നിന്ന് വാങ്ങി.BD Biosciences-ൽ നിന്ന് Bacto Triptone, Bacto Yeast Extract മീഡിയ ഘടകങ്ങൾ വാങ്ങി.സീക്വൻസിംഗിനുള്ള ട്രൈപ്സിൻ പ്രോമെഗയിൽ നിന്ന് വാങ്ങിയതാണ്.
ആന്റി-സ്മാഷ് പ്രവചിച്ച BGC 75.1 ൽ നിന്ന് ജീൻ സീക്വൻസുകൾ വേർതിരിച്ചെടുത്തു.E. malaspinii (അനുബന്ധ വിവരങ്ങൾ).
embA (ലോക്കസ്, MALA_SAMN05422137_METAG-framework_127-gene_5), embM (ലോക്കസ്, MALA_SAMN05422137_METAG-framework_127-gene_4), embAM (കോക്വൻസ് 7ഇന്റർജീൻ മേഖലകളുള്ള p.R. E-യിൽ എക്സ്പ്രഷനായി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത ഓൺസ് എപ്പോൾ.bamHI, HindIII ക്ലീവേജ് സൈറ്റുകൾക്കൊപ്പം pACYCDuet-1(CmR), pCDFDuet-1(SmR) എന്നിവയുടെ ആദ്യ മൾട്ടിപ്പിൾ ക്ലോണിംഗ് സൈറ്റിലേക്ക് (MCS1) എംബിഎ ജീൻ സബ്ക്ലോൺ ചെയ്തു.embM, embMopt ജീനുകൾ (കോഡൺ-ഒപ്റ്റിമൈസ്ഡ്) MCS1 pCDFDuet-1(SmR) ആയി BamHI, HindIII എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് സബ്ക്ലോൺ ചെയ്യുകയും pCDFDuet-1(SmR), pRSFDuet-1(KanR) (MCS2) എന്നിവയുടെ രണ്ടാമത്തെ മൾട്ടിപ്പിൾ ക്ലോണിംഗ് സൈറ്റിൽ സ്ഥാപിക്കുകയും ചെയ്തു. NdeI/ChoI.എംബാം കാസറ്റ് bamHI, HindIII ക്ലീവേജ് സൈറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് pCDFDuet1(SmR) ആയി സബ്ക്ലോൺ ചെയ്തു.orf3/embI ജീൻ (ലോക്കസ്, MALA_SAMN05422137_METAG-scaffold_127-gene_3) ഓവർലാപ്പ് എക്സ്റ്റൻഷൻ PCR ഉപയോഗിച്ചാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, EmbI_OE_F_NdeI, EmbI_OE_R_XhoI എന്നീ പ്രൈമറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഓവർലാപ്പ് എക്സ്റ്റൻഷൻ PCR ഉപയോഗിച്ചാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, NdeI/XhoI-ലേക്ക് 1CMD ഉപയോഗിച്ച് ദഹിപ്പിച്ചത്. കർശന എൻസൈമുകൾ (സപ്ലിമെന്ററി മേശ).6).നിർമ്മാതാവിന്റെ പ്രോട്ടോക്കോൾ (ന്യൂ ഇംഗ്ലണ്ട് ബയോലാബ്സ്) അനുസരിച്ച് നിയന്ത്രണ എൻസൈം ദഹനവും ലിഗേഷനും നടത്തി.