Metagenome analysis of the rhizobiome of Dactylorhiza traunsteineri

Abstract

Secondary metabolites, such as antibiotics, antioxidants, or other bioactive substances are mainly produced by microorganisms. Genes involved in the production of secondary metabolites in microorganisms are often found clustering together as Biosynthetic gene clusters (BGC), containing the genes for the synthesis of a specific secondary metabolite. To investigate potential BGCs the metagenome of the rhizosphere associated with Dactylorhiza traunsteineri was sequenced, assembled, binned and genes were preliminary predicted. The first aim of my work is to analyze the annotated BGCs containing genes that could be involved in the biosynthesis of unknown bioactive metabolites. Secondly, metagenomic analyses will be performed to predict the potential of the whole population as well as interactions. A third target includes the phylogenetic prediction of the involved organisms for a better understanding of the metagenome. I will use several bioinformatic tools to achieve the aims of this project. Based on the success of my work, future colleagues can express the selected BGCs in model organisms and bioactive secondary metabolites can be investigated.

Sekundärmetabolite, wie Antibiotika, Antioxidantien oder andere bioaktive Substanzen werden hauptsächlich von Mikroorganismen produziert. Gene, die in deren Produktion involviert sind, werden oft in Biosynthetischen Genclustern (BGC) organisiert vorgefunden. Die Gene eines BGC dienen der Synthese spezifischer Sekundärmetabolite. Um bisher unbekannte BGCs zu entdecken, wurde das Metagenom der Rhizosphere, assoziiert mit Dactylorhiza traunsteineri, sequenziert, assembliert, gebinnt und die Gene prognostiziert. Das erste Ziel meiner Arbeit ist die Analyse und Selektion annotierter BGCs, die unbekannte Gene beinhalten und möglicherweise in die Synthese von bioaktiven Substanzen involviert sind. Als zweites werde ich eine Metagenomanalyse durchführen, um das Potential der Gesamtpopulation und mögliche Interaktionen abschätzen zu können. Das dritte Ziel ist die phylogenetische Analyse der untersuchten Organismen zum besseren Verständnis des Metagenoms.