Metagenom-Screening nach Enzymen

Über das Metagenom-Screening von Enzymen

In der Enzym-Discovery ermöglicht die Metagenomik die Hochdurchsatzanalyse von DNA-Sequenzen aus Umweltproben. Genomische Datenbanken können nach Informationen zu den in der Probe vorhandenen Spezies und enzymatischen Aktivitäten durchsucht werden. Da in der Metagenomik keine Kultivierung erforderlich ist, eröffnet dies insbesondere für nicht kultivierbare Mikroorganismen die Möglichkeit, ein enormes Reservoir bislang unbekannter Enzyme zu erschließen – beispielsweise Enzyme mit bekannten Aktivitäten, jedoch ungewöhnlichen Eigenschaften, und/oder Enzyme mit bislang unbekannten Aktivitäten gegenüber spezifischen Substraten. Die Metagenomik wurde erfolgreich eingesetzt, um neuartige Enzyme aus unterschiedlichen natürlichen Quellen wie Boden- und marinen Umgebungen zu identifizieren. Als typisches Beispiel wurde eine α-Xylosidase aus einem Bodenmetagenom gescreent, identifiziert und charakterisiert. In dieser Studie wurde zunächst metagenomische DNA aus der Bodenprobe extrahiert. Anschließend wurde eine metagenomische Bibliothek konstruiert und in E. coli transformiert, gefolgt von einem Aktivitätsscreening. In einem weiteren Beispiel wurden Gene für die Produktion sekundärer Metabolite aus Pilzstämmen identifiziert, die aus natürlichen Quellen isoliert wurden. Mithilfe der Sequenzierung genomischer DNA wurde das Zielgen durch Gen-Deletion oder -Disruption adressiert, gefolgt vom Nachweis des Verlusts der Produktion der Zielverbindung. Der adressierte Gencluster wurde durch heterologe Expression validiert und charakterisiert.

Creative Enzymes ist ein führendes Unternehmen, das sich auf enzymbezogene Lösungen spezialisiert hat. Wir setzen uns dafür ein, unseren Kunden weltweit innovative Enzymprodukte und -dienstleistungen bereitzustellen. Im Bereich des Metagenom-Screenings setzen wir unsere fortschrittlichen Technologien und unsere Expertise ein, um neuartige Enzyme mit einzigartigen Funktionen und Potenzial für ein breites Anwendungsspektrum zu entdecken und zu entwickeln.

Unser Serviceablauf

1. Probenentnahme und -aufbereitung

Wir bieten professionelle Anleitung und Unterstützung, um sicherzustellen, dass Sie für das Screening geeignete Proben entnehmen. Proben können aus unterschiedlichen mikrobiellen Umgebungen stammen, z. B. terrestrischen, aquatischen, parasitären, künstlichen sowie weiteren spezialisierten Umgebungen.

2. DNA-Extraktion und Bibliothekskonstruktion

Wir verwenden fortschrittliche DNA-Extraktionstechniken, um mittels direkter und indirekter Extraktionsverfahren die Gesamt-DNA mikrobieller Gemeinschaften aus den Proben zu isolieren. Anschließend wird die extrahierte genomische DNA in geeignete Vektoren ligiert und in Wirtsbakterien transformiert, um makrogenomische Bibliotheken für nachgelagerte Screening-Analysen zu erstellen.

3. Enzym-Screening

Metagenom-Mining neuartiger Biokatalysatoren umfasst aktivitätsbasiertes Screening und sequenzbasiertes Screening.

• Sequenzbasiertes Screening (ohne Abhängigkeit von der Expression rekombinanter Gene in exogenen Wirten)
  Durch das Design von Sequenzsonden oder PCR-Primern für bekannte funktionelle Gene nutzen wir die DNA-Sequenz konservierter Regionen des Zielgens für Hybridisierung bzw. PCR-Amplifikations-Screenings, um das Zielgen zu erhalten; anschließend erfolgt die heterologe Expression des Zielgens zur Gewinnung biologisch aktiver Metabolite.
• Funktionsbasiertes Screening (unabhängig von jeglicher bekannter Sequenzinformation)
  Wir screenen direkt anhand der von den Zielklonen der Bibliothek auf Selektivmedien exprimierten Merkmale.

4. Molekulare und biochemische Charakterisierung

Mittels Sequenzierung identifizieren wir ORFs, katalytische Aktivität, Substratspezifität, Toleranz sowie weitere Eigenschaften.

Warum unseren Service wählen?

• Führende Technologie: Mit fortschrittlicher Makrogenomik-Technologie und umfassender Erfahrung im Enzym-Screening bieten wir Dienstleistungen in hoher Qualität und mit hoher Effizienz.
• Diversifizierte Ressourcen: Wir können Proben aus unterschiedlichen Umgebungen screenen und diversifizierte Enzymressourcen erschließen – für mehr Optionen in Forschung und Anwendung.
• Individuelle Anpassung: Wir entwickeln projektspezifische Versuchspläne und Strategien entsprechend Ihren Anforderungen und Zielen, um optimale Screening-Ergebnisse zu erzielen.
• Professionelles Team: Unser Team aus Wissenschaftlern verfügt über umfangreiche Erfahrung im Enzym-Screening und in der Molekularbiologie und bietet umfassenden technischen Support sowie Lösungen.
• Vertraulichkeit und Zuverlässigkeit: Wir halten die Vertraulichkeitsanforderungen unserer Kunden strikt ein und gewährleisten Datensicherheit sowie Datenintegrität.

Wir bieten Metagenom-Screening-Services für Enzyme an, die darauf ausgerichtet sind, neuartige Enzyme mit spezifischen katalytischen Aktivitäten und Funktionen aus einer Vielzahl von Umweltproben zu identifizieren. Wenn Sie an Metagenom-Screening-Services für Enzyme oder an weiteren enzymbezogenen Leistungen interessiert sind, kontaktieren Sie bitte unser Customer-Service-Team. Wir freuen uns darauf, mit Ihnen zusammenzuarbeiten und Ihre Forschung sowie Anwendungen mit exzellentem Support und Service zu unterstützen.

Abbildung 1 Konstruktion und Screening metagenomischer Bibliotheken.
(Microbiology and Molecular Biology Reviews 2004)