Accessing the hidden biosynthetic capabilities of fungi

获取真菌隐藏的生物合成能力

基本信息

  • 批准号:
    10188555
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 35.13万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2014-12-15 至 2024-04-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

ABSTRACT Filamentous fungi produce a vast universe of secondary metabolites (SM) with biological activities that are of central importance for progress in medicine and agriculture. For example, fungal SMs exhibit cytostatic, immunosuppressant, lipid lowering, or antimicrobial properties. Rapid progress in sequencing the genomes of filamentous fungi has revealed a very large number of putative biosynthetic pathways with no known metabolites, suggesting a vast potential for the discovery of new compounds and activities. However, significant impediments to full characterization of fungal BGC diversity exist: (a) many SMs are synthesized by ‘non-canonical’ biosynthetic gene clusters (BGCs) not recognized by bioinformatic algorithms, (b) many BGCs are not expressed in standard laboratory conditions (e.g. ‘cryptic’ BGCs), and (c) genes for some biosynthetic pathways are not all clustered and involve more than one locus. Further, there is (d) little understanding of the genesis of functional BGCs. Our recent results clearly indicate that non-canonical BGCs reveal genuinely novel structures or unusual biochemistry, that specific fungal differentiation signals induce global BGC expression and that “hot spots” of recombination generate BGC diversity. In this grant, we will (i) characterize isocyanide synthase (ICS) BGCs, a recently discovered family of noncanonical fungal BGCs not recognized by current software algorithms for which we have preliminary results demonstrating new and exciting biochemistry, (ii) use a fungal differentiation signal for transcriptomic identification of ‘invisible' BGCs across diverse fungal taxa and (iii) address the hypothesis that genomic “hot spots” of recombination and horizontal transfer give birth to new BGCs. Based on the premise that non-canonical gene clusters are particularly likely to produce chemical entities with a high degree of structural and functional novelty coupled with two advances able to identify active BGCs and how BGC are formed, our tool set of comparative transcriptomics, advanced endogenous and heterologous expression platforms and a recently developed platform for comparative metabolomics will provide a wealth of new structures, biosynthetic pathways, and biological activities through expansion of the biology, genetics and chemistry of fungal BGCs. Moreover, insight into BGC genesis and identification of global BGC induction signals present genuinely new processes to further the scope of fungal BGC discovery and functional annotation.
摘要 丝状真菌产生大量具有生物活性的次级代谢产物 这对医学和农业的发展至关重要。例如,真菌SM 表现出细胞生长抑制、免疫抑制、降脂或抗微生物特性。迅速进展 在丝状真菌的基因组测序中, 生物合成途径,没有已知的代谢产物,这表明发现的巨大潜力, 新化合物和活性。然而,全面表征真菌存在重大障碍 BGC存在多样性:(a)许多SM是由“非典型”生物合成基因簇合成的 (b)许多BGC不被生物信息学算法识别,(B)许多BGC不以标准表达。 实验室条件下(例如“隐蔽”BGC),以及(c)某些生物合成途径的基因不 都聚集在一起并涉及不止一个基因座。(d)对《公约》的理解不多。 功能性BGC的发生。我们最近的研究结果清楚地表明,非典型的BGC揭示了 真正新颖的结构或不寻常的生物化学,特定的真菌分化信号, 诱导整体BGC表达和重组“热点”产生BGC多样性。在 这项赠款,我们将(i)表征异氰合酶(ICS)BGC,最近发现的 家族的非典型真菌BGC不承认目前的软件算法,我们 有初步结果表明新的和令人兴奋的生物化学,(ii)使用真菌 不同转录组中“隐形”BGC识别的分化信号 真菌分类群和(iii)解决的假设,基因组“热点”的重组和 横向迁移催生了新BGC。基于非典型基因 簇特别可能产生具有高度结构和 功能新奇加上两个进步,能够识别活跃的BGC和BGC是如何 我们的比较转录组学工具集,先进的内源性和异源性 表达平台和最近开发的比较代谢组学平台将 提供了丰富的新结构、生物合成途径和生物活性, 扩展真菌BGC的生物学、遗传学和化学。此外,深入了解BGC 全球BGC诱导信号的发生和鉴定提出了真正的新过程, 进一步扩大了真菌BGC发现和功能注释的范围。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

NANCY P KELLER其他文献

NANCY P KELLER的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('NANCY P KELLER', 18)}}的其他基金

A Universal Fungal Transposase System for Increasing Natural Product and Protein Titers
用于提高天然产物和蛋白质滴度的通用真菌转座酶系统
  • 批准号:
    10760459
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.13万
  • 项目类别:
Cryptosporidium's polyketide secondary metabolite: exogenous production, compound characterization and function in intracellular development.
隐孢子虫的聚酮化合物次生代谢物:外源产生、化合物表征和细胞内发育中的功能。
  • 批准号:
    10657338
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 35.13万
  • 项目类别:
Cryptosporidium's polyketide secondary metabolite: exogenous production, compound characterization and function in intracellular development.
隐孢子虫的聚酮化合物次级代谢产物:外源产生、化合物表征和细胞内发育中的功能。
  • 批准号:
    10354414
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 35.13万
  • 项目类别:
Bidirectional paracrine signaling in the establishment of invasive aspergillosis
侵袭性曲霉病建立中的双向旁分泌信号传导
  • 批准号:
    10359102
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 35.13万
  • 项目类别:
Bidirectional paracrine signaling in the establishment of invasive aspergillosis
侵袭性曲霉病建立中的双向旁分泌信号传导
  • 批准号:
    10574521
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 35.13万
  • 项目类别:
Comprehensive analysis of NRPS-derived metabolomes of three Aspergillus species
三种曲霉属 NRPS 衍生代谢组的综合分析
  • 批准号:
    8798807
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 35.13万
  • 项目类别:
Accessing the hidden biosynthetic capabilities of fungi
获取真菌隐藏的生物合成能力
  • 批准号:
    10728368
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 35.13万
  • 项目类别:
Accessing the hidden biosynthetic capabilities of fungi
获取真菌隐藏的生物合成能力
  • 批准号:
    10379404
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 35.13万
  • 项目类别:
Comprehensive analysis of NRPS-derived metabolomes of three Aspergillus species
三种曲霉属 NRPS 衍生代谢组的综合分析
  • 批准号:
    8986191
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 35.13万
  • 项目类别:
Accessing the hidden biosynthetic capabilities of fungi
获取真菌隐藏的生物合成能力
  • 批准号:
    10608978
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 35.13万
  • 项目类别:

相似海外基金

COUSIN: Crop Wild Relatives utilisation and conservation for sustainable agriculture
表弟:作物野生近缘种的利用和保护以实现可持续农业
  • 批准号:
    10090949
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.13万
  • 项目类别:
    EU-Funded
Research Infrastructure: Mid-scale RI-1 (MI:IP): X-rays for Life Sciences, Environmental Sciences, Agriculture, and Plant sciences (XLEAP)
研究基础设施:中型 RI-1 (MI:IP):用于生命科学、环境科学、农业和植物科学的 X 射线 (XLEAP)
  • 批准号:
    2330043
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.13万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
REU Site: Controlled Environment Agriculture (CEAfREU)
REU 站点:受控环境农业 (CEAfREU)
  • 批准号:
    2349765
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.13万
  • 项目类别:
    Standard Grant
I-Corps: Intelligent Hydroponics Growing Platform for Sustainable Agriculture
I-Corps:可持续农业的智能水培种植平台
  • 批准号:
    2345854
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.13万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NSF Engines: North Dakota Advanced Agriculture Technology Engine
NSF 发动机:北达科他州先进农业技术发动机
  • 批准号:
    2315315
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.13万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
In Search of Future Farmers: Comparative Research on Young People's Exit from Agriculture in Rural Indonesia, Japan and Nepal
寻找未来农民:印度尼西亚、日本和尼泊尔农村年轻人退出农业的比较研究
  • 批准号:
    23K22187
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.13万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Novel Biofertiliser for Sustainable Agriculture: Tackling Phosphorus Crisis
用于可持续农业的新型生物肥料:解决磷危机
  • 批准号:
    IM240100158
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.13万
  • 项目类别:
    Mid-Career Industry Fellowships
Rural Development and Community Resiliency Through Agriculture Heritage Tourism
通过农业遗产旅游促进农村发展和社区复原力
  • 批准号:
    23K21819
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.13万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Arboricrop: next generation agriculture using real-time information from trees crops
Arboricrop:利用树木作物实时信息的下一代农业
  • 批准号:
    10087410
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.13万
  • 项目类别:
    Collaborative R&D
Advancing Controlled Environment Agriculture (CEA) with Dynamic LED Lighting Systems and Artificial Intelligence
利用动态 LED 照明系统和人工智能推进受控环境农业 (CEA)
  • 批准号:
    BB/Z514330/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.13万
  • 项目类别:
    Research Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了