采矿方法

使用元基因组采矿方法从高山土壤的质体中寻找新的降解酶

塑料材料，包括微塑料，即使在欧洲阿尔卑斯山等偏远和寒冷的环境中也积聚在所有类型的生态系统中。这种污染对环境和人类构成了风险，需要解决。使用大约3,000 m a.s.l.的东部瑞士阿尔卑斯山收集的土壤的shot弹枪DNA宏基因组学，我们确定了可能降解塑料的基因及其蛋白质。我们通过差异丰度分析筛选了质体和大块土壤的宏基因组，并与专门针对推定的塑料降解基因的特定数据库进行了基于相似性的筛选，并选择了具有信号肽的高概率的基因，用于信号肽的细胞外导出和高信任的功能率。此过程导致了9个候选基因的最终列表。预测蛋白的长度在425至845个氨基酸之间，预测产生这些蛋白质的属主要属于Caballeronia和Bradyrhizobium。我们使用异源表达进行了功能验证，然后进行上清液的酶测定。测试的九种蛋白质中的五种显示出我们使用酯酶测定时的活性显着增加，而从候选基因（一种水解酶型酯酶）中的五种蛋白质中的一种显然具有最高的活性，高于双倍以上。，我们仅用来自酯化酯酶测定中五个候选基因的蛋白质对塑料类型的塑料降解和生态®进行荧光测定，但是像阴性对照一样，这些蛋白质并未显示出任何偶尔的活性。相比之下，阳性对照的活性（包含文献中已知的Pla降解基因插入物）是阴性对照的20倍以上。这些发现表明，在计算机筛选中进行功能验证，适合查找新的降解酶。尽管我们只发现了一种新的酯酶酶，但我们的方法有可能应用于任何类型的土壤和各种生态系统中的塑料，以快速有效地寻找新的塑料降解酶。