基于基因组学分析Pseudoalteromonas paragorgicola GHS18菌株产絮凝活性物质基础

从天然生物絮凝剂资源菲律宾蛤仔黏附污泥中分离获得1株新的高絮凝活性菌株GHS18,絮凝率为75.1%。综合序列比对和生理生化特征结果,GHS18被鉴定为Pseudoalteromonas paragorgicola。通过Illumina测序平台对菌株GHS18进行全基因组框架扫描测序,基于基因组的分子水平来探索菌株GHS18产絮凝活性物质的基础。生物信息学分析结果表明菌株主要参与淀粉、蔗糖、果糖、甘露糖、半乳糖、氨基糖、核苷酸糖、肽聚糖、脂多糖的生物合成与代谢,具有絮凝多糖合成途径中重要的前体底物(UDP-Glucose、GDP-mannose和UDP-glucuronate)和重复寡糖单元(UDP-Gal、dNTP-D-Glu、dNTP-L-Rham、UDP-3-O-(3-acetyl)-GlcNAc),将重复寡糖单元聚合成多糖的eps基因簇并未发现,推测其具有类似的基因簇代替行使功能。本研究为未来开发该菌株为发酵产品提供了一定的理论依据,也为更进一步的研究奠定了基础。     

放线菌次级代谢产物合成基因簇异源表达体系的研究进展

基因簇的异源表达在放线菌次级代谢产物的发现、产量优化、生物合成途径的解析以及非天然代谢产物合成途径的构建中得到了广泛的应用,成为主要策略之一。近年来,随着高通量测序技术以及基因编辑技术的快速发展,大量的新颖次级代谢产物合成基因簇被发现,异源表达在研究放线菌次级代谢产物中起到越来越关键的作用。基于此,回顾了异源表达技术在次级代谢产物研究中的关键作用,并对其潜在的应用前景进行了展望,旨在为基因簇异源表达技术更为广泛的应用提供参考。     

阿维菌素生物合成

阿维菌素是迄今发现最有效的杀昆虫剂,杀螨虫剂和杀寄生虫剂之一.本文综述了其生物合成的途径、生物合成的基因簇.通过对合成基因进行不断的分离与测序,现在基本上对每一步合成途径的基因及编码的酶都有所了解.这使得人们可阻断特定基因表达构建新型菌株,以增加有效组分及新型的抗生素的产出.另外还可通过化学修饰的方法来提高阿维菌素活性.     

糖激酶活性检测方法进展

糖激酶是一类利用ATP中的磷酸基团使糖磷酸化的酶,产生的磷酸糖可进一步转化为糖核苷酸(NDP-糖),为自然界中糖类的合成代谢提供糖基供体.糖激酶不仅在植物、动物和微生物的很多生理及病理过程中起重要作用,也是合成糖类化合物的催化剂及药物开发的靶点,研究其活性既有理论意义又有应用价值.然而,糖激酶催化的反应产物磷酸糖一般不含易检测基团,直接检测并不容易,因此,许多方法被开发用来检测糖激酶的活性.综述了糖激酶活性检测技术的最新进展.     

瓜氨酸生产相关基因簇在谷氨酸棒杆菌中的组成型表达

构建1种组成型载体并将载体应用在表达瓜氨酸相关基因簇argCJBDF上。通过去除pXMJ19诱导型启动子上游阻遏蛋白lacI基因的方法,构建组成型质粒pXMJ19-lacI,并将谷氨酸棒杆菌中合成瓜氨酸途径的基因簇argCJBDF克隆到改造过的组成型载体中,实现瓜氨酸合成相关基因簇argCJBDF在谷氨酸棒杆菌的组成型表达。结果表明:重组菌在30℃摇瓶发酵72 h后,N-乙酰谷氨酸激酶的酶活达到(0.323±0.015)U/mg,瓜氨酸的产量达到4.33 g/L。成功构建的组成型表达载体,实现了外源基因簇argCJBDF在谷氨酸棒杆菌中的组成型表达。     

水稻白叶枯病菌致病相关基因筛选系统的建立

水稻白叶枯病菌Xanthomonas oryzae pv.oryzae是水稻生产中最严重的细菌性病害之一。本研究采用Tn5转座子随机插入突变的方法构建水稻白叶枯病菌广西菌株K74的突变体库,Southern杂交显示Tn5随机单拷贝插入基因组。通过水稻致病性检测试验,目前获得15个致病力降低50%以上的突变体,为定位Tn5插入突变基因,经质粒拯救、测序、序列分析后发现:4个突变基因为gum基因簇基因,5个为LPS基因簇基因,2个为metB基因,1个为hrpB1基因,2个是与糖合成转移酶相关基因,1个为编码假定蛋白的基因。其中14个突变基因是已知的与致病相关的基因。实验结果表明本研究成功建立了一个筛选水稻白叶枯病菌致病相关基因的系统,为进一步研究水稻白叶枯病致病相关基因,阐明该病的致病机理奠定基础。     

纳他霉素合成生物学技术取得重大突破,实现产业化

<正>纳他霉素是国际广泛批准使用的生物防腐剂,市场前景巨大,但其生产菌发酵单位低,限制了其大规模应用,浙江省微生物生化与代谢工程重点实验室利用合成生物学技术近日取得了重大突破。实验室以自行选育的具有自主知识产权的工业链霉菌恰塔努加L10为高产改造对象,针对其内纳他霉素生物合成途径,敲除了主要杂质色素和其他次级代谢产物合成基因,消除了杂质合成;通过高表达PPTase基因提前激活纳他霉素合成基因簇;利用基因表达浓度梯度调控技术,改造纳他霉素合成酶之     

基因技术可实现链黑菌素类抗生素高效合成

上海交通大学微生物代谢国家重点实验室林双君研究小组通过对链黑菌素生物合成基因簇进行基因解析,阐明了链黑菌素复杂的生物合成途径。由此得到的链黑菌素类似物不仅抗癌活性高很多,其毒性上也比原始链黑菌素降低了约5倍。     

mRNA差异显示技术研究低温条件下深黄被孢霉基因的表达差异

mRNA差异显示技术已经广泛应用于研究植物、动物和微生物在各种环境条件下基因的差异表达研究.研究以15℃和30℃培养的深黄被孢霉M6-22菌体为材料,利用mRNA差异显示技术研究两种培养条件下基因的表达差异.经实时荧光定量PCR验证,共获得7条差异片段,相似性搜索结果表明它们是6-磷酸葡萄糖异构酶、单糖核苷酸转运蛋白、Ras1鸟苷酸转移因子、依赖于NAD的苹果酸脱氢酶、Δ12-脂肪酸脱氢酶、CLK4关联的丝氨酸/精氨酸丰富蛋白和假定蛋白,涉及糖酵解、蛋白质修饰、信号传导、脂肪酸合成和mRNA加工等生命过程,表明深黄被孢霉M6-22低温适应性是多种途径协同调控的结果.     

自抗基因导向的微生物天然产物挖掘

在后基因组时代,天然产物挖掘因其巨大的应用前景一直备受生物医药领域的研究人员关注。随着研究者对天然产物的生物合成研究的不断深入,从海量的基因组数据中挖掘生物合成基因簇,并从中筛选新天然产物的研究策略,已经越来越受到人们的青睐。在众多的天然产物挖掘方法中,以自抗性基因为导向的挖掘,提供了一种新的分析天然产物合成途径的视角和一种高效的挖掘策略,筛选到的天然产物通常也具有较高的生物活性。重点介绍了天然产物的4种典型的自抗性机制,介绍了现有的抗性基因数据库,举例阐述了近几年出现的自抗性基因导向的天然产物挖掘策略,对基于计算机技术的微生物源天然产物的挖掘进行了展望。