From genomics to metabolomics, moving toward an integrated strategy for the discovery of fungal secondary metabolites

Autor: Isabelle P. Oswald, Emilien L. Jamin, Thaïs Hautbergue, Olivier Puel, Laurent Debrauwer
Přispěvatelé: ToxAlim (ToxAlim), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, MetaboHUB, Analyse de Xénobiotiques, Identification, Métabolisme (E20 Metatoul-AXIOM), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-MetaToul-MetaboHUB, Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Biosynthèse & Toxicité des Mycotoxines (ToxAlim-BioToMyc), This study was co-funded by INRA and French Minister of Higher Education and Research in the context of a project supported by French National Agency of Research (ANR-15-CE21-0010-21Newmyco), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-MetaToul-MetaboHUB, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), ANR-15-CE21-0010,Newmyco,Metabolome de deux contaminants fongiques du blé d'importance majeure: identification de nouveaux métabolites toxiques(2015), ANR-11-INBS-0010,METABOHUB,Développement d'une infrastructure française distribuée pour la métabolomique dédiée à l'innovation(2011), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-MetaboHUB-MetaToul, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), OSWALD, Isabelle, Metabolome de deux contaminants fongiques du blé d'importance majeure: identification de nouveaux métabolites toxiques - - Newmyco2015 - ANR-15-CE21-0010 - AAPG2015 - VALID, Développement d'une infrastructure française distribuée pour la métabolomique dédiée à l'innovation - - METABOHUB2011 - ANR-11-INBS-0010 - INBS - VALID
Rok vydání: 2018
Předmět:
Proteomics
0301 basic medicine
MESH: Isotope Labeling
MESH: Genomics / methods
[SDV]Life Sciences [q-bio]
Secondary Metabolism
Biochemistry
Gene Knockout Techniques
Drug Discovery
Data Mining
MESH: Gene Knockout Techniques
Animal health
Drug discovery
Culture environment
Genomics
MESH: Proteomics / methods
[SDV.TOX] Life Sciences [q-bio]/Toxicology
MESH: Secondary Metabolism
[SDV.TOX.TVM] Life Sciences [q-bio]/Toxicology/Vegetal toxicology and mycotoxicology
[SDV.TOX]Life Sciences [q-bio]/Toxicology
Isotope Labeling
Multigene Family
MESH: Genome
Fungal
Identification (biology)
Genome
Fungal
MESH: Metabolomics / methods
Emerging technologies
[SDV.TOX.TVM]Life Sciences [q-bio]/Toxicology/Vegetal toxicology and mycotoxicology
[SDV.TOX.TCA]Life Sciences [q-bio]/Toxicology/Toxicology and food chain
Computational biology
Biology
03 medical and health sciences
Metabolomics
MESH: Computer Simulation
MESH: Drug Discovery
Computer Simulation
MESH: Biological Products / metabolism
Secondary metabolism
MESH: Biological Products / isolation & purification
Biological Products
[SDV.BA.MVSA]Life Sciences [q-bio]/Animal biology/Veterinary medicine and animal Health
MESH: Fungi / metabolism
Organic Chemistry
[SDV.BA.MVSA] Life Sciences [q-bio]/Animal biology/Veterinary medicine and animal Health
Fungi
MESH: Fungi / genetics
MESH: Data Mining / methods
030104 developmental biology
[SDV.TOX.TCA] Life Sciences [q-bio]/Toxicology/Toxicology and food chain
MESH: Multigene Family
Zdroj: Natural Product Reports
Natural Product Reports, Royal Society of Chemistry, 2018, 35 (2), pp.147-173. ⟨10.1039/c7np00032d⟩
Natural Product Reports, 2018, 35 (2), pp.147-173. ⟨10.1039/c7np00032d⟩
ISSN: 1460-4752
0265-0568
DOI: 10.1039/c7np00032d
Popis: International audience; Fungal secondary metabolites are defined by bioactive properties that ensure adaptation of the fungus to its environment. Although some of these natural products are promising sources of new lead compounds especially for the pharmaceutical industry, others pose risks to human and animal health. The identification of secondary metabolites is critical to assessing both the utility and risks of these compounds. Since fungi present biological specificities different from other microorganisms, this review covers the different strategies specifically used in fungal studies to perform this critical identification. Strategies focused on the direct detection of the secondary metabolites are firstly reported. Particularly, advances in high-throughput untargeted metabolomics have led to the generation of large datasets whose exploitation and interpretation generally require bioinformatics tools. Then, the genome-based methods used to study the entire fungal metabolic potential are reported. Transcriptomic and proteomic tools used in the discovery of fungal secondary metabolites are presented as links between genomic methods and metabolomic experiments. Finally, the influence of the culture environment on the synthesis of secondary metabolites by fungi is highlighted as a major factor to consider in research on fungal secondary metabolites. Through this review, we seek to emphasize that the discovery of natural products should integrate all of these valuable tools. Attention is also drawn to emerging technologies that will certainly revolutionize fungal research and to the use of computational tools that are necessary but whose results should be interpreted carefully.
Databáze: OpenAIRE
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