肯特大學科學家開發了一種確定基因功能的新方法，這一突破可能對我們理解生命過程產生重大影響。肯特大學生物科學學院的一個研究團隊，開發了一種新的計算方法，能夠將功能分配給迄今為止功能未知的基因。提高對生命基本特徵和要求理解的方法是，產生具有最小基因組的生物體，即具有生命基因數目最小的生物體。
Mark Wass博士、Martin Michaelis教授和Magdalena Antczak研究了目前為止產生最小基因組的生物，該基因組是基於一種在營養豐富的環境中培養的細菌(支原體支原體)。它包含473個基因，其中近三分之一(149個)具有未知功能，說明了我們目前對生命如何運作的理解存在局限性。肯特大學的研究人員開發了一種新的計算方法，使他們能夠將功能分配給66個未知功能的基因。研究人員發現許多編碼的功能，在物質進出細胞的過程中起著作用。
這似乎反映了在營養豐富的環境中，基因組最少的生物體需求。如果有充足的營養，許多發揮代謝功能的基因就不需要了，但是使營養物質進入細胞和(有毒)代謝物排出細胞的轉運體就變得至關重要。這表明並不是只有一個最小基因組，而是一個最小基因組的性質總是由環境決定。因此，一個最小基因組由一組對所有生命形式都不可或缺的基本基因和第二組促使基因組成，它們使生命能夠在特定的環境中生存。
研究小組表示，其發現應該為更專注於識別關鍵和促使基因集的研究鋪平道路，以促使對生命基本過程的理解。在473個基因的基因組中，149個基因功能未知，這凸顯了一個普遍的問題；只有不到1%的蛋白質具有實驗確定的注釋。新研究方法，結合了最先進的矽方法功能注釋結果，並將功能分配給149種蛋白質中的66種。沒有注釋的蛋白質缺少同源物，缺少蛋白質結構域，或者是膜蛋白。
24種可能的轉運蛋白被鑑定出來，表明在去除代謝酶後，在營養豐富的環境中，營養物質進入最小細菌細胞並從最的細菌細胞排出廢物的重要性。因此，環境決定了最小基因組的性質。研究結果還表明，結合多種不同的最先進矽方法來注釋蛋白質能夠預測功能，甚至對於難以表徵蛋白質和確定進一步發展的關鍵缺口。
博科園｜研究/來自：肯特大學參考期刊《自然通訊》DOI: 10.1038/s41467-019-10837-2博科園｜科學、科技、科研、科普