科学探索|科学家发现一种酶可使农用工业废料得到再利用( 二 ) 科学家发现一种酶可使农用工

研究人员还想知道在收集样本时哪些微生物最活跃--换言之，微生物实际表达的是哪些基因。为此，他们使用了元转录组学，其原料是RNA 。Persinoti指出：“我们使用的另一项技术是代谢组学，以确认微生物正在产生哪些代谢物。结合所有这些来自全息学、生物信息学及实际和潜在的基因表达的信息，我们能破译肠道微生物在实现植物纤维如此高效的转化中的作用并找出哪些基因参与了这一过程。”
然后，他们分析了所有这些数据以确定可能在减少植物纤维顽固性方面发挥关键作用的基因--主要集中在迄今未知的目标。“选择策略的重点是具有丰富的参与植物生物质解聚的基因的新型基因组，”Persinoti说道，“我们看到这些基因在微生物的基因组中是如何组织的并利用这些信息来发现附近是否有功能未知的基因可能参与分解顽固的植物纤维。这非常重要，因为它指导了对新型基因的搜索，但只有当我们能在后期通过实验证明这些结果时我们才能确定这些新型酶家族的产生。”
在确定了这些候选者后，研究人员转而对其功能进行了生化演示。“我们在体外合成了这些基因并使用一种细菌表达它们以产生相应的蛋白质。我们进行了几种酶和生物化学试验以发现这些蛋白质的功能和它们的作用部位。我们利用同步辐射和其他技术确定了这些蛋白质的原子结构。有了这些功能和结构信息，我们就能做其他实验，从而找出这些蛋白质的哪些区域对其活性至关重要并分析其功能的分子机制，”Persinoti解说道。
而据Murakami介绍称，双重验证确保了新型家族确实参与其中。
新型酶和鸡尾酒会
据Persinoti介绍称，新发现的家族之一GH173在食品领域有潜在用途，而另一个家族CBM89则跟碳水化合物识别有关，其可能有助于从甘蔗渣和秸秆中制造第二代乙醇。
【科学探索|科学家发现一种酶可使农用工业废料得到再利用】研究人员还在用产酶的真菌开发酶鸡尾酒，并且新发现的酶还可以自然地包含在这些真菌平台中。“新型酶家族的发现可以跟技术转让相结合以支持创新，”Murakami说道，“在我们的小组中，我们对探索这个伟大的巴西生物多样性宝藏非常感兴趣，特别是要了解我们所说的暗基因组物质--这些复杂的微生物群落中潜力未知的部分。我们的中心为此拥有优秀的基础设施，再加上我们跟公立大学的合作关系，这使得这种有竞争力的研究能够在巴西进行。事实上，99%的工作，从概念设计到执行、分析和撰写都是在这里完成的。鉴于巴西生物多样性的巨大丰富性，我们有条件和能力做出像这样的高影响力的发现是可以预期的。”