Przejdź do zawartości
Merck

A substrate ambiguous enzyme facilitates genome reduction in an intracellular symbiont.

BMC biology (2014-12-21)
Daniel R G Price, Alex C C Wilson
ABSTRAKT

Genome evolution in intracellular microbial symbionts is characterized by gene loss, generating some of the smallest and most gene-poor genomes known. As a result of gene loss these genomes commonly contain metabolic pathways that are fragmented relative to their free-living relatives. The evolutionary retention of fragmented metabolic pathways in the gene-poor genomes of endosymbionts suggests that they are functional. However, it is not always clear how they maintain functionality. To date, the fragmented metabolic pathways of endosymbionts have been shown to maintain functionality through complementation by host genes, complementation by genes of another endosymbiont and complementation by genes in host genomes that have been horizontally acquired from a microbial source that is not the endosymbiont. Here, we demonstrate a fourth mechanism. We investigate the evolutionary retention of a fragmented pathway for the essential nutrient pantothenate (vitamin B5) in the pea aphid, Acyrthosiphon pisum endosymbiosis with Buchnera aphidicola. Using quantitative analysis of gene expression we present evidence for complementation of the Buchnera pantothenate biosynthesis pathway by host genes. Further, using complementation assays in an Escherichia coli mutant we demonstrate functional replacement of a pantothenate biosynthesis enzyme, 2-dehydropantoate 2-reductase (E.C. 1.1.1.169), by an endosymbiont gene, ilvC, encoding a substrate ambiguous enzyme. Earlier studies have speculated that missing enzyme steps in fragmented endosymbiont metabolic pathways are completed by adaptable endosymbiont enzymes from other pathways. Here, we experimentally demonstrate completion of a fragmented endosymbiont vitamin biosynthesis pathway by recruitment of a substrate ambiguous enzyme from another pathway. In addition, this work extends host/symbiont metabolic collaboration in the aphid/Buchnera symbiosis from amino acid metabolism to include vitamin biosynthesis.

MATERIAŁY
Numer produktu
Marka
Opis produktu

Sigma-Aldrich
Glycerol, FCC, FG
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
L-Isoleucine, 99%, FCC, FG
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Supelco
L-Isoleucine, certified reference material, TraceCERT®, Manufactured by: Sigma-Aldrich Production GmbH, Switzerland
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Supelco
L-Isoleucine, Pharmaceutical Secondary Standard; Certified Reference Material
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
SAFC
L-Isoleucine
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
L-Isoleucine, BioUltra, ≥99.5% (NT)
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Glycerol, BioUltra, Molecular Biology, anhydrous, ≥99.5% (GC)
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Glycerol, tested according to Ph. Eur., anhydrous
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Glycerol, BioXtra, ≥99% (GC)
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Glycerol, BioReagent, suitable for cell culture, suitable for insect cell culture, suitable for electrophoresis, ≥99% (GC)
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Glycerol, ≥99.5%
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Glycerin, meets USP testing specifications
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
L-Isoleucine, from non-animal source, meets EP, JP, USP testing specifications, suitable for cell culture, 98.5-101.0%
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
β-D-Allose, rare aldohexose sugar
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Ampicillin, anhydrous, 96.0-102.0% (anhydrous basis)
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
L-Isoleucine, reagent grade, ≥98% (HPLC)
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Glycerol, Molecular Biology, ≥99.0%
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Ampicillin, anhydrous, European Pharmacopoeia (EP) Reference Standard
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
USP
Ampicillin, United States Pharmacopeia (USP) Reference Standard
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Supelco
Glycerol, analytical standard
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Glycerol, ReagentPlus®, ≥99.0% (GC)
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Glycerol, ACS reagent, ≥99.5%
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Supelco
Ampicillin
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Supelco
Glycerin, Pharmaceutical Secondary Standard; Certified Reference Material
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
D-Pantothenic acid hemicalcium salt, ≥98.0%
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Glycerol solution, 83.5-89.5% (T)
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Ampicillin, meets USP testing specifications
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
D-Pantothenic acid hemicalcium salt, BioReagent, suitable for cell culture, suitable for insect cell culture, suitable for plant cell culture
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Calcium pantothenate, meets USP testing specifications, monograph mol wt. 476.53 (C18H32CaN2O10)
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Tetracycline, 98.0-102.0% (HPLC)
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.