基因组挖掘：Bacillus及相关Firmicutes脂肽和聚酮化合物的预测

Firmicutes中Bacillales目的Bacillus及相关属含有多种次级代谢产物基因簇，这些基因簇编码聚酮合酶和非核糖体多肽合成酶，负责合成种类极其多样的聚酮化合物（PKs）和脂肽（LPs）。这些化合物可用于医药和农业领域。在此，我们总结了关于Bacillales中LPs和PKs的结构多样性及其基础基因簇的研究进展。此外，我们利用已发表的预测工具评估了这些细菌产生I型PKs或LPs的潜在代谢能力。细菌基因组和宏基因组的庞大序列库为进行此类基因组挖掘提供了基础，从而揭示出结构多样的新型次级代谢产物的潜力。原本用于分离通常不稳定的PKs并推导其结构的繁琐工作得以简化。利用基于网络的预测工具，我们在此从数据库中存放的基因组中鉴定出数个新型PKs和LPs基因簇。我们的分析表明，相当一部分预测的LPs和I型PKs尚未被表征，其功能仍有待研究。已知和预测的LPs及PKs出现在大多数植物相关属中，主要存在于Bacillus和Paenibacillus。令人惊讶的是，来自其他环境的许多属不含或仅含极少此类化合物，这表明这些次级代谢产物在植物相关生态位中发挥着重要作用。