重组酵母菌次生代谢产物中红色组分代谢与调控的分子机制

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
30960006
项目类别：
地区科学基金项目
资助金额：
23.0万
负责人：
毛培宏
依托单位：
新疆大学
学科分类：
C0103.微生物组学与代谢
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

项目参与者：
吕杰；金湘；金保亮；黄国伟；陆镭；
关键词：
重组酵母菌分子机制红色组分代谢调控

项目摘要

在国家自然科学基金"甘草基因组DNA在微生物中的遗传转化"资助下，已获得遗传稳定的产新的红色组分的重组酵母菌2株。GC-MS检测结果表明新的红色组分为一系列醌类物质，在WILEY、Nist和Nbs化合物库中均未发现与该红色组分结构完全相同的化合物。本项目在该红色组分化学结构与生物活性关系(SAR)研究基础上，应用蛋白质双向荧光差异凝胶电泳(2-D DIGE)、基于PCR的抑制消减杂交(PCR-SSH)、cDNA末端快速克隆(RACE)和多重荧光标记原位杂交(M-FISH)的技术手段，结合生物信息学方法，从蛋白质水平和DNA转录水平研究重组酵母菌次生代谢产物中红色组分代谢与调控的分子机制，为甘草基因组与酵母菌基因组DNA的相互作用提供新的分子证据，为低能离子注入介导的超远缘物种间多基因转移和协调表达及其相互作用的深入研究奠定基础。

结项摘要

前期采用低能N+注入介导甘草基因组DNA在酵母菌中的随机转化研究，利用薄层色谱检测到重组菌株N6076产生一种新的红色代谢产物，确定其代谢途径在N+注入介导转基因的过程中发生了改变。经GC-MS检测，重组菌株N6076次生代谢产物中的红色组分为新的蒽醌类化合物。为了揭示重组菌株N6076次生代谢产物中新的蒽醌类化合物产生的分子机理，本研究以重组菌株N6076和原始出发菌株为研究材料，从蛋白质组学和差异表达基因的角度研究了重组菌株N6076中新的蒽醌类化合物产生的分子机理，取得了阶段性的研究结果，获得了一些重要的结论。.应用荧光双向电泳结合质谱分析技术，检测到重组菌株N6076产生红色组分时蛋白质表达量变化的差异点58个，其中表达量上调的蛋白质点28个，下调的蛋白质点30个。通过质谱仪和串联的质谱质量光谱测定法（质谱分析法）进行鉴定，并在数据库中进行功能检索，发现58个差异蛋白质的功能主要涉及碳水化合物和能量代谢过程、蛋白质代谢、细胞信号传递、核苷酸生物合成和救助以及压力响应，其中还有部分蛋白质的功能是未知的。在表达量下调蛋白质点中，编号为273、1249、1294和1347蛋白质可信度指数分别为81.371%、99.563%,、12.864%和99.986%。其中编号为273和1294的蛋白质可信度指数低于85%，推测是由于氮离子注入介导转基因导致这两个蛋白质产生了突变。.利用抑制差减杂交技术构建了重组菌株N6076的差减文库。在重组菌株N6076的正向差减文库中，即存在构建差减的互补脱氧核糖核酸文库，测序获得14条不同的差异表达基因序列，为9个差异表达基因，其中有7差异表达基因的碱基发生了突变。在这7个差异表达基因片段中有4个基因片段由于碱基的突变导致了其蛋白质序列的变化，其中1个基因片段有碱基的缺失，氨基酸预测蛋白质序列同源比对后，其功能未知，并且有一种向前的差减互补脱氧核糖核酸文库。在获得的重组菌株N6076高表达基因片段中，分离了多个与生物信息转录、翻译相关的基因，这表明重组菌株N6076培养96小时后，遗传信息的转录、翻译过程仍比较活跃。.本研究从蛋白质组学和差异表达基因的角度研究了重组菌株N6076中新的蒽醌类化合物产生的分子机理，为低能离子注入介导的超远缘物种间多基因转移和协调表达及其相互作用的深入研究奠定基础。