מוצרים

התפתחות הגנום בסימביונטים מיקרוביאליים תוך-תאיים מאופיינת באובדן גנים, מה שיוצר כמה מהגנומים הקטנים והדלים ביותר בגנים הידועים.כתוצאה מאובדן גנים גנומים אלה מכילים בדרך כלל מסלולים מטבוליים מפוצלים ביחס לקרוביהם החיים החופשיים.השמירה האבולוציונית של מסלולים מטבוליים מקוטעים בגנום דל הגנים של אנדוסימביונטים מעידה על כך שהם פונקציונליים.עם זאת, לא תמיד ברור כיצד הם שומרים על פונקציונליות.עד כה, הוכח כי המסלולים המטבוליים המפוצלים של אנדוסימביונטים שומרים על פונקציונליות באמצעות השלמה על ידי גנים מארח, השלמה על ידי גנים של אנדוסימביונט אחר והשלמה על ידי גנים בגנום המארח שנרכשו אופקית ממקור חיידקי שאינו האנדוסימביונט.כאן, אנו מדגימים מנגנון רביעי. אנו חוקרים את השמירה האבולוציונית של מסלול מקוטע עבור חומר התזונה החיוני פנטותנט (ויטמין B5) בכנימת האפונה, Acyrthos iphon pisum endosymbiosis עם Buchnera aphidicola.באמצעות ניתוח כמותי של ביטוי גנים אנו מציגים עדויות להשלמה של מסלול הביוסינתזה של Buchnera pantothenate על ידי גנים מארח.יתר על כן, באמצעות מבחני השלמה במוטנט של Escherichia coli אנו מדגימים החלפה פונקציונלית של אנזים ביו-סינתזה של פנטותנט, 2-dehydropantoate 2-reductase (EC 1.1.1.169), על ידי גן אנדוסימביונט, ilvC, המקודד למצע מחקרים מעורפלים באנזים. ששלבי אנזים חסרים במסלולים מטבוליים מקוטעים של אנדוסימביונט מושלמים על ידי אנזימים אנדוסימביונטים ניתנים להתאמה ממסלולים אחרים.כאן, אנו מדגימים בניסוי השלמת מסלול ביוסינתזה של ויטמין אנדוסימביונט מקוטע על ידי גיוס של אנזים מעורפל מצע ממסלול אחר.בנוסף, עבודה זו מרחיבה את שיתוף הפעולה המטבולי המארח/סימביונט בסימביוזת הכנימה/בוכנרה מחילוף החומרים של חומצות אמינו לכלול ביוסינתזה של ויטמין.