斜卧青霉基因表达谱差异分析及其在生物质降解酶合成分泌中的应用研究

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基本信息

  • 批准号：
    30900028
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    秦玉琪
  • 依托单位：
    山东大学
  • 学科分类：
    C0104.微生物遗传与生物合成
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

利用数字化全基因组表达谱分析方法，获得斜卧青霉在纤维素诱导和葡萄糖阻遏条件下全基因组范围的基因表达谱信息，实现对基因表达的定量测量；结合样本性质差异，特别定位于探索其胞外生物质降解酶系的合成分泌相关的新的关键差异基因。建立完善的斜卧青霉遗传操作系统平台，通过基因敲除、过表达、基因沉默等方法研究差异表达基因在实验样本中的行为和功能。研究不仅可以从理论上丰富对丝状真菌生物质降解酶合成和分泌机理的认识，并且对提高丝状真菌生物质降解酶的生产具有重要意义。

结项摘要

通过新一代Solexa测序技术的数字表达谱分析方法，构建了斜卧青霉在纤维素诱导与葡萄糖阻遏培养条件下的两个表达谱数据库。将有显著差异的表达标签与斜卧青霉基因组数据进行比对注释。结果显示，诱导条件下表达显著上调的基因包括多种木质纤维素降解酶类以及其它糖苷水解酶类基因，显示这些基因转录的共调控。对诱导 条件下表达显著下调标签的注释显示，多个金属离子运输蛋白、一些MFS转运蛋白及未知功能膜蛋白存在显著下调表达。采用RT-qPCR技术对斜卧青霉114-2在不同碳源（葡萄糖、山梨糖、乳糖、纤维二糖、纤维素和麦麸）培养条件下的4个纤维素酶基因（cel7B、cel5A、cel7A、cel6A）和2个木聚糖酶基因（xyn10A 、xyn11A）的转录情况进行了分析，结果显示以上基因在转录水平上存在共调控。乳糖对斜卧青霉中纤维素酶和半纤维素酶基因表达有很强的诱导作用，山梨糖没有表现出明显的诱导作用。在斜卧青霉基因表达谱差异分析的结果基础上，选择了部分基因开展功能研究。其中对brlA基因的研究结果显示，brlA的缺失不仅阻碍了分生孢子的生成，引起菌丝分支增加，而且在brlA缺失株中，葡萄糖淀粉酶蛋白的显著表达和多种胞外蛋白表达的上调，其中至少包含有3种主要的纤维素外切酶（CBH IA，CBH IB和CBH II）、两种主要的纤维素内切酶（EGI和EGII）、两种主要的木聚糖酶（XYN10A 、XYN11A）、两种几丁质酶。同时，对敲除株胞外酶活力的测定结果也显示了其胞外纤维素酶活力的上升。研究显示brlA基因不仅参与了斜卧青霉的孢子发生，同时参与了其生物质降解酶合成分泌的调控。. 以上研究将有助于今后利用基因工程、代谢工程等手段改良工业菌株斜卧青霉，提高其生物质降解酶合成分泌的能力。研究工作发表SCI论文三篇。.

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Isolation and characterization of a beta-glucosidase from Penicillium decumbens and improving hydrolysis of corncob residue by using it as cellulase supplementation
斜卧青霉中 β-葡萄糖苷酶的分离和表征以及用其作为纤维素酶补充剂改善玉米芯残渣的水解
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Enzyme and Microbial Technology
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    Chen, Mei;Qin, Yuqi;Liu, Ziyong;Liu, Kai;Wang, Fengshan;Qu, Yinbo
  • 通讯作者：
    Qu, Yinbo
Characterization of the endoglucanase and glucomannanase activities of a glycoside hydrolase family 45 protein from Penicillium decumbens 114-2
来自斜卧青霉 114-2 的糖苷水解酶家族 45 蛋白的内切葡聚糖酶和葡甘露聚糖酶活性的表征
  • DOI：
    10.2323/jgam.56.223
  • 发表时间：
    2010-06-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF GENERAL AND APPLIED MICROBIOLOGY
  • 影响因子：
    1.2
  • 作者：
    Liu, Guodong;Wei, Xiaomin;Qu, Yinbo
  • 通讯作者：
    Qu, Yinbo

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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