纽约(GenomeWeb)——一组研究人员通过研究缺乏蛋白质编码基因的突变微生物的表型，探索了数千个目前功能未知的细菌蛋白质编码基因的作用。
由劳伦斯伯克利国家实验室的Adam Arkin和Adam Deutschbauer以及联合基因组研究所的Matthew Blow领导的研究小组，发表今天的研究结果自然。
LBNL生物学家、资深作者Deutschbauer在一份声明中说:“这是第一次真正大规模、系统的实验努力，试图为功能未知的细菌基因分配功能。”他解释说，虽然对微生物基因组进行测序很容易，但“我们目前还不能确定通过测序确定的大多数基因的确切功能。”
虽然到目前为止已经对数千个细菌基因组进行了测序，但它们编码的蛋白质中约有三分之一没有预测的功能。为了研究它们的作用，研究人员研究了在几种生长条件下蛋白质编码基因功能缺失突变的影响。然后，他们利用观察到的突变表型，结合基因组和物种的比较，得出了基因注释。
他们使用的方法被称为转座子突变后测序(TnSeq)，使他们能够同时评估数万个突变细菌的突变表型。通过使用一种涉及随机DNA条形码(RB-TnSeq)的技术，他们还能够测量不同条件下的表型。
在他们的研究中，研究人员分析了32种不同的细菌。对于每一个突变体，他们生成了一个随机编码的转座子突变体库，并测试了突变体在各种条件下的生长情况，比如不同的碳和氮源，或者在抗生素或金属存在的情况下。测序文库使他们能够看到突变细菌中哪些蛋白质编码基因被破坏，以及某些突变体在不同生长条件下的频率是如何变化的。
总的来说，他们测量了近12000个注释不良的蛋白质编码基因的突变表型。
他们从获得的突变适应度数据中得出了关于单个蛋白质生物学功能的结论，要么是通过观察只在特定条件下出现的表型，要么是通过分析在所有条件下几个基因共享的相似适应度剖面。
为此，他们提出了转运蛋白、分解代谢酶和未知蛋白质家族的特定功能，并确定了几种新的潜在DNA修复蛋白。然而，他们指出，这些预测中的大多数仍然需要实验验证。
总的来说，研究人员在所有缺乏良好注释的细菌蛋白质中，仅确定了12%的潜在orthors的功能先导。他们写道:“提高覆盖率将需要更大的努力，在更多样化的细菌中产生突变体。”