Uma análise multiômica para caracterização do metabolismo bacteriano

Resumo

Explorar produtos naturais microbianos é uma busca fundamental no campo de descoberta de compostos bioativos. Avanços recentes em técnicas analíticas modernas aumentaram o volume de genomas microbianos e seus produtos biossintéticos codificados medidos por metabolômica baseada em espectrometria de massa. No entanto, conectar dados multiômicos para descobrir processos metabólicos de interesse ainda é desafiador. Isso resulta em uma grande parte dos genes e metabólitos permanecendo sem anotação. Para agravar ainda mais o desafio da anotação, bancos de dados e ferramentas para integração de anotação e ômicas estão espalhados, exigindo computações complexas para anotar e integrar conjuntos de dados ômicos. Aqui, realizamos uma análise integrativa bidirecional combinando dados genômicos e metabolômicos para descrever uma nova abordagem para caracterizar o isolado bacteriano marinho BRA006 e explorar seu conteúdo de cluster de genes biossintéticos (BGC), bem como os compostos bioativos detectados pela metabolômica. Descrevemos o conteúdo e a estrutura genômica do BRA006 comparando as abordagens de revisão IlluminaIn e sequenciamento Oxford Nanopore MinION. A hibridização digital de DNA:DNA (dDDH) taxonomicamente atribuiu BRA006 como uma nova espécie potencial do gênero Micromonospora. Partindo de dados de LC-ESI(+)-HRMS/MS e mapeando as enzimas e metabólitos anotados pertencentes às mesmas vias, nossa análise integrativa nos permitiu correlacionar o composto Brevianamida F a um novo BGC, previamente atribuído a outra função. (AU)