红树林来源链霉菌中2-羟基苯基噻唑啉衍生物及其生物合成基因簇分析

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作者 刘思妮 白猛 +5 位作者 朱义广 罗小卫 高程海 刘永宏 徐新亚 蒋晓东 《热带海洋学报》 北大核心 2025年第2期64-72,共9页

文章探讨和分析了海南红树林沉积物来源链霉菌Streptomyces ardesiacus GXIMD 03502的次级代谢产物及相应生物合成基因簇。通过比对16S rDNA序列信息对菌株进行初步鉴定。综合运用多种色谱分离技术分离其次级代谢产物,结合波谱数据分析... 文章探讨和分析了海南红树林沉积物来源链霉菌Streptomyces ardesiacus GXIMD 03502的次级代谢产物及相应生物合成基因簇。通过比对16S rDNA序列信息对菌株进行初步鉴定。综合运用多种色谱分离技术分离其次级代谢产物,结合波谱数据分析与文献数据比对确定化合物的结构。从该链霉菌中获得5个2-羟基苯基噻唑啉衍生物,经鉴定分别为(+)-(S)-pulicatin G (1)、pulicatin A (2)、aerugine (3)、pulicatin F (4)和(+)-(S)-dihydraeruginoic acid (5)。采用Illumina novaseq 6000技术对菌株进行基因组测序,利用生物信息学技术分析、定位及注释负责合成相应化合物的基因簇,并推导其生物合成途径。该菌株基因组分析结果表明其包含31个次级代谢生物合成基因簇,其中基因簇11可能参与2-羟基苯基噻唑啉衍生物的生物合成,并推导了该衍生物的合成途径。 展开更多

关键词 红树林放线菌 链霉菌 2-羟基苯基噻唑啉 生物合成基因簇

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Pseudogymnoascus sp.OUCMDZ-4032生物合成基因簇分析及遗传体系的构建

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作者 安成泽 杜荣添 +1 位作者 王维运 王乂 《中国抗生素杂志》 北大核心 2025年第4期477-484,共8页

目的分析南极来源嗜冷真菌Pseudogymnoascus sp.OUCMDZ-4032次级代谢产物生物合成基因簇并建立菌株遗传转化体系,为激活菌株沉默基因簇奠定基础。方法通过antiSMASH网站分析生物合成基因簇。通过抗性筛选,菌丝生长培养基和酶解时间的优... 目的分析南极来源嗜冷真菌Pseudogymnoascus sp.OUCMDZ-4032次级代谢产物生物合成基因簇并建立菌株遗传转化体系,为激活菌株沉默基因簇奠定基础。方法通过antiSMASH网站分析生物合成基因簇。通过抗性筛选,菌丝生长培养基和酶解时间的优化,制备了优质原生质体。利用原生质体吸水涨破,对原生质体进行检测和再生率计算。通过将hph和neo耐药片段导入,对转化系统进行验证。结果Pseudogymnoascus sp.OUCMDZ-4032基因组中预测存在50个次级代谢产物合成基因簇,而其中36个为孤儿基因簇。菌株在300μg/mL G418和100μg/mL潮霉素B的抗性浓度下被抑制,以PDB或SDYS为菌丝生长培养基,混合酶酶解2 h,原生质体达到最大值6.1×10^(6)个/mL,再生率是47%±3%。通过PEG介导,将抗性质粒转入原生质体中,共随机挑取十株转化子,阳性率90%。结论分析了菌株Pseudogymnoascus sp.OUCMDZ-4032的次级代谢产物生物合成基因簇,建立了成熟的遗传转化系统,有利于研究菌株次级代谢产物的生物合成,也为嗜冷微生物的分子生物学研究提供了基础提示。 展开更多

关键词 南极真菌 生物合成基因簇 遗传转化

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微生物次级代谢产物生物合成基因簇与药物创新 被引量：35

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作者 白林泉 邓子新 《中国抗生素杂志》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期80-86,99,共8页

微生物产生众多结构和生物活性多样的次级代谢产物,其生物合成基因簇的克隆是药物创新和产量提高的必要前提。迄今为止已有超过150种生物合成基因簇通过各种方式被克隆,并被用于组合生物合成、体外糖类随机化、代谢工程的定向改造。我... 微生物产生众多结构和生物活性多样的次级代谢产物,其生物合成基因簇的克隆是药物创新和产量提高的必要前提。迄今为止已有超过150种生物合成基因簇通过各种方式被克隆,并被用于组合生物合成、体外糖类随机化、代谢工程的定向改造。我们研究室已经克隆并测定了氨基糖苷类井冈霉素/有效霉素、多烯类抗生素FR-008/克念菌素、聚醚类南昌霉素、聚酮类梅岭霉素、杂合聚酮-多肽类口恶唑霉素等生物合成基因簇。深入的基因功能分析揭示了他们独特的生物合成途径和调节机理,为正在进行的组合生物合成结构改造和代谢工程产量提高奠定了基础。 展开更多

关键词 微生物次级代谢产物 生物合成基因簇 药物创新 组合生物合成 代谢工程

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武夷菌素部分生物合成基因簇的克隆和分析 被引量：3

4

作者 葛蓓孛 杨振娟 +4 位作者 檀贝贝 刘彦彦 刘艳 孙蕾 张克诚 《中国生物防治学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期678-684,共7页

不吸水链霉菌武夷变种Streptomyces ahygroscopicus var.wuyiensis CK-15是从福建省武夷山土样中分离得到的一株链霉菌,其代谢产物武夷菌素对果蔬真菌病害具有良好的防治效果,但是因其产量低的缺点限制了武夷菌素工业化生产和农业生产... 不吸水链霉菌武夷变种Streptomyces ahygroscopicus var.wuyiensis CK-15是从福建省武夷山土样中分离得到的一株链霉菌,其代谢产物武夷菌素对果蔬真菌病害具有良好的防治效果,但是因其产量低的缺点限制了武夷菌素工业化生产和农业生产中的应用。为了实现利用基因工程培育高产新菌株的目标,首先要获得武夷菌素的生物合成基因。根据大环内酯类抗生素聚酮合成酶基因设计引物筛选菌株CK-15的基因组文库,共获得9个阳性克隆。克隆和测序获得3个较长scaffold片段,序列总长度达53.291 kb,其中包含了14个可能阅读框,通过同源比对证实该序列与S.noursei ATCC 11455的制霉素生物合成基因有很高的同源性。本研究为进一步研究武夷菌素生物合成基因的功能,并通过基因工程培育高产新菌株奠定了基础。 展开更多

关键词 武夷菌素 生物合成基因簇 克隆 分析

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微生物次级代谢产物生物合成基因簇异源表达研究进展 被引量：4

5

作者 杜东霞 《中国抗生素杂志》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期568-574,598,共8页

微生物天然产物的异源表达在药物的发展过程中发挥着越来越大的作用。通过基因工程技术,将目的生物合成基因簇转移至不同的异源宿主中表达,不仅能够激活沉默的生物合成基因簇,而且可将异源表达体系作为一个非常有用的工具通过组合生物... 微生物天然产物的异源表达在药物的发展过程中发挥着越来越大的作用。通过基因工程技术,将目的生物合成基因簇转移至不同的异源宿主中表达,不仅能够激活沉默的生物合成基因簇,而且可将异源表达体系作为一个非常有用的工具通过组合生物合成生产更多结构新颖、功能独特的化合物。本文结合当今该领域的最新研究动态,概述了基因簇异源表达宿主的选择依据及生物合成基因簇在不同宿主表达的研究进展,以期为天然产物的研究提供一定的借鉴作用。 展开更多

关键词 天然产物 异源表达 基因工程:组合生物合成 生物合成基因簇

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重组工程法构建德胺糖生物合成基因簇的表达载体

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作者 朱蕾 谢峰 尚广东 《中国抗生素杂志》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期719-722,共4页

德胺糖(desosamine)是次级代谢产物来源的微生物药物中的一个重要的糖基团。为构建德胺糖生物合成基因簇的异源表达体系,本研究运用重组工程技术一步法从黏粒中克隆了德胺糖的生物合成基因簇的两个转录单元,重组效率高达100%。本方法避... 德胺糖(desosamine)是次级代谢产物来源的微生物药物中的一个重要的糖基团。为构建德胺糖生物合成基因簇的异源表达体系,本研究运用重组工程技术一步法从黏粒中克隆了德胺糖的生物合成基因簇的两个转录单元,重组效率高达100%。本方法避免了常规克隆手段的烦琐、耗时、针对长DNA片段的PCR易发生碱基突变等缺点。进一步,将两个转录单元分别置于来源于天蓝色链霉菌的pacI/pactIII双向启动子的控制下并克隆至链霉菌的游离型和整合型表达载体上。本工作为探索德胺糖生物合成基因簇在异源宿主菌中表达、德胺糖与多种糖苷底物偶联以创制新化合物奠定了基础。 展开更多

关键词 德胺糖 生物合成基因簇 重组工程

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一株红树林链霉菌所产抑菌活性化合物的分离及其生物合成基因簇的研究 被引量：8

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作者 黄媛林 潘信利 +5 位作者 陆璐 李喆 李菲 赵静 黄庶识 胡文进 《中国抗生素杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1090-1101,共12页

目的分离鉴定一株红树林来源具有拮抗真菌活性的链霉菌MCCG 2008,分析其对植物病原真菌香蕉尖孢镰刀菌热带4号小种(Fusarium oxysporum f.sp.cubense tropical race 4)、苹果链格孢菌(Alternaria alstroemeriae)、珍珠李葡萄座腔菌(Botr... 目的分离鉴定一株红树林来源具有拮抗真菌活性的链霉菌MCCG 2008,分析其对植物病原真菌香蕉尖孢镰刀菌热带4号小种(Fusarium oxysporum f.sp.cubense tropical race 4)、苹果链格孢菌(Alternaria alstroemeriae)、珍珠李葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)和芒果炭疽菌(Colletotrichum fructicola)的抑制作用,对其所产的抑菌活性化合物进行了分离纯化,并通过基因扩增测序分析与活性化合物生产相关的生物合成基因簇,为进一步调控活性化合物的生产以及结构优化提供依据。方法通过形态观察、生理生化特性和16S rRNA基因序列分析对MCCG 2008进行初步鉴定;通过发酵液原液、发酵液乙酸乙酯粗提取物和菌丝体丙酮浸提物针对不同植物病原真菌进行了活性测试与效用组成分析;采用液液萃取和柱色谱分离该菌株所产生的具有抑菌活性的次级代谢产物,通过高效液相色谱质谱联用仪和核磁共振仪对活性化合物结构进行解析;设计引物使用PCR扩增该菌中与活性化合物生物合成相关的基因。结果菌株MCCG 2008可形成茂盛的气生菌丝,并产生黄色的可扩散色素,16S rRNA基因序列系统发育分析显示菌株MCCG 2008与微小链霉菌Streptomyces parvulus NBRC 13193T的相似度为100%;在拮抗活性试验中,菌株MCCG 2008对珍珠李葡萄座腔菌的抑制活性最强,抑制率为48.0%,其发酵液乙酸乙酯粗提物和菌丝体丙酮浸提物仅对香蕉尖孢镰刀菌热带4号小种有抑制活性;质谱(MS)和核磁(1H NMR)数据分析表明从菌株MCCG 2008的发酵液中分离得到的活性化合物为放线菌素D;以放线菌素D生产菌为参照,通过序列比对发现MCCG 2008中的同源序列,并通过PCR扩增获得菌株MCCG 2008基因组中与放线菌素D生物合成相关的基因。结论分离自广西红树林根际土壤的链霉菌MCCG 2008初步鉴定为微小链霉菌,其具有拮抗植物病原真菌的生防潜力,所产的活性化合物为放线菌素D。 展开更多

关键词 红树林 微小链霉菌 植物病原真菌 放线菌素D 生物合成基因簇

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链霉菌沉默生物合成基因簇调控的研究进展 被引量：4

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作者 陈瑞琦 梁冬梅 +2 位作者 刘家亨 乔建军 财音青格乐 《中国抗生素杂志》 CAS CSCD 2020年第12期1201-1207,共7页

本文以天蓝色链霉菌(Streptomyces coelicolor)中黄色色素coelimycin生物合成调控及开发策略的研究进展为代表,介绍了链霉菌中沉默生物合成基因簇调控激活的新进展,为链霉菌天然产物基因簇的挖掘和新次级代谢产物的发现提供研究思路。

关键词 链霉菌 次级代谢 沉默生物合成基因簇 黄色色素coelimycin 转录调控

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肽类抗生素生物合成基因簇在E. coli中的异源表达 被引量：1

9

作者 顾斌斌 何山 +1 位作者 朱鹏 严小军 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期128-138,共11页

微生物能够产生众多结构和生物活性多样的次生代谢产物,而其生物合成基因簇的挖掘和异源表达是药物创新和产量提高的必要前提.在过去20年里,大量重要天然产物的生物合成基因簇在微生物中被不断的发现.在这些被挖掘的基因簇中,肽类抗生... 微生物能够产生众多结构和生物活性多样的次生代谢产物,而其生物合成基因簇的挖掘和异源表达是药物创新和产量提高的必要前提.在过去20年里,大量重要天然产物的生物合成基因簇在微生物中被不断的发现.在这些被挖掘的基因簇中,肽类抗生素的生物合成基因簇占了很大比重.肽类抗生素因具有抗菌、抗肿瘤、抗病毒等多种生物学活性而备受化学家和药物学家的重视.如能了解它们的生物合成机制,实现其基因簇的异源表达,将使合理化遗传修饰生物合成通路获取结构类似物(药物开发)和提高产量成为可能.大肠杆菌作为最广泛、最成功的表达体系,常用来表达外源基因,但一般只能表达一个或几个基因,却很少有用它来表达整个生物合成基因簇.2001年,Khosla和Cane在E.coli中成功异源表达了一个复杂聚酮天然产物(红霉素苷原6dEB)基因簇.这是首个有关在E.coli中异源表达天然产物生物合成基因簇的研究.至此之后,大肠杆菌开始作为生物合成基因簇的异源表达宿主,越来越受到相关领域的重视.紧接着核糖体肽和非核糖体肽生物合成基因簇也相继在大肠杆菌中成功异源表达.本文对肽类抗生素生物合成基因簇在E.coli中的异源表达进行了综述. 展开更多

关键词 核糖体肽 非核糖体肽 生物合成基因簇 异源表达

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Brevibacillus brevis B011次级代谢物中抗青枯菌活性物质的纯化鉴定及生物合成基因簇分析 被引量：2

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作者 周向平 陈武 +5 位作者 刘天波 王运生 王凯歌 刘峰 李小慧 袁志辉 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期927-935,共9页

青枯病是世界上最为严重的植物细菌性病害之一,生物防治是防控其危害的热点研究领域,而分泌抑菌活性物质被认为是生防菌抑制病原菌的主要作用机制。本研究在前期筛选到对青枯菌有良好拮抗活性的短短芽孢杆菌B011(Brevibacillus brevis B... 青枯病是世界上最为严重的植物细菌性病害之一,生物防治是防控其危害的热点研究领域,而分泌抑菌活性物质被认为是生防菌抑制病原菌的主要作用机制。本研究在前期筛选到对青枯菌有良好拮抗活性的短短芽孢杆菌B011(Brevibacillus brevis B011)基础上,采用色谱法分离纯化到抗青枯菌的主要活性物质,通过串联质谱和核磁波谱分析方法鉴定了其结构,并根据B011菌株全基因组序列,预测了活性化合物生物合成相关基因及其合成途径。结果表明,B.brevis B011次生代谢物中抑制青枯菌的主效活性物质为伊短菌素A(edeine A),次效活性物质为N-乙酰基色胺[N-(2-(1H-indol-3-yl)ethyl)acetamide]。这两种化合物对青枯菌的抑制活性为首次报道。基因簇预测结果表明,B011菌株基因组中存在完整的edeine合成基因簇,共包括17个基因,即edeA~edeQ,且基因簇中的基因结构完整,基因序列高度保守。B011基因组中有多个N-乙酰基色胺的生物合成相关基因,包括17个脱羧酶编码基因和54个乙酰转移酶编码基因,可能分别参与色氨酸脱羧反应和色胺的乙酰基转移反应,但具体由哪些基因参与还需进一步的研究。研究结果可为该生防菌的应用提供理论指导,也可为后续解析其生物合成途径及通过合成生物学方法进行定向改造奠定基础。 展开更多

关键词 短短芽孢杆菌 伊短菌素A N-乙酰基色胺 生物合成基因簇

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希瓦氏菌(Shewanella marinintestina MCCC 1A01703)二十碳五烯酸生物合成基因簇的钓取及鉴定

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作者 盛超亚 朱丽 +1 位作者 戈梅 倪孟祥 《微生物学杂志》 CAS CSCD 2017年第2期12-19,共8页

希瓦氏菌(Shewanella marinintestina MCCC 1A01703)是从海洋动物肠道分离得到的1株产二十碳五烯酸(Ecicosapentaenoic acid,EPA)的海洋细菌。利用PCR方法、Overlap PCR及Gibson Assemble技术克隆该菌中包含pfaA、pfaB、pfaC和pfaD的EP... 希瓦氏菌(Shewanella marinintestina MCCC 1A01703)是从海洋动物肠道分离得到的1株产二十碳五烯酸(Ecicosapentaenoic acid,EPA)的海洋细菌。利用PCR方法、Overlap PCR及Gibson Assemble技术克隆该菌中包含pfaA、pfaB、pfaC和pfaD的EPA生物合成基因簇,全长18.4 kb。序列分析表明所钓取的合成基因簇与来自希瓦氏菌SCRC-2738的EPA合成基因簇有88%的相似度,均编码聚酮合酶。以构建的低拷贝表达载体pACYC-Trc为骨架,通过Gibson Assemble技术构建EPA基因簇表达质粒pLYSCY03。钓取大肠埃希菌(Escherichia coli DH5α)细胞中的entD基因,克隆至表达载体pTrc99a中,构建成为重组质粒pLYSCY01。将两个表达质粒同时导入大肠埃希菌(Escherichia coli DH5α)中,获得产EPA的工程菌株。结果表明,希瓦氏菌中含有EPA聚酮生物合成基因簇,大肠埃希菌(Escherichia coli DH5α)中的entD基因可以替代pfaE基因与钓取的EPA合成基因协同合成EPA。 展开更多

关键词 希瓦氏菌 二十碳五烯酸 生物合成基因簇 异源表达

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链霉菌沉默生物合成基因簇激活策略的研究进展 被引量：5

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作者 戴岩 吴旭日 陈依军 《中国药科大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期379-388,共10页

微生物次级代谢产物因其显著的生物活性一直是新药发现与开发的重要来源之一,激增的基因组信息表明,链霉菌中存在着巨大的生物合成潜力。但目前从链霉菌中挖掘的具有新骨架或新结构单元的活性次级代谢产物数量远低于生物合成基因簇的数... 微生物次级代谢产物因其显著的生物活性一直是新药发现与开发的重要来源之一,激增的基因组信息表明,链霉菌中存在着巨大的生物合成潜力。但目前从链霉菌中挖掘的具有新骨架或新结构单元的活性次级代谢产物数量远低于生物合成基因簇的数量,原因主要在于很多生物合成基因簇在常规实验条件下表达微弱或转录沉默。从预测生物合成基因簇的生物信息学工具入手,本文重点阐述了在天然宿主和异源宿主中激活链霉菌沉默生物合成基因簇的经典方法和最新策略,包括转录因子诱捕、报告子导向的高通量筛选以及多重CRISPR-TAR等,为挖掘链霉菌新型次级代谢产物提供了方法学参考。 展开更多

关键词 链霉菌 次级代谢产物 沉默生物合成基因簇 生物信息学工具 基因簇激活策略

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微生物组生物合成基因簇发掘方法及应用前景 被引量：7

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作者 赖奇龙 姚帅 +2 位作者 查毓国 白虹 宁康 《合成生物学》 CSCD 2023年第3期611-627,共17页

生物合成基因簇(biosynthetic gene cluster,BGC)是一类非常重要的基因集合(gene set)类型。BGC普遍存在于各类生物基因组中,并且发挥着重要的代谢和调控作用。从线性结构上来说,一个BGC中的基因通常在基因组中处于相邻的位置;从基因功... 生物合成基因簇(biosynthetic gene cluster,BGC)是一类非常重要的基因集合(gene set)类型。BGC普遍存在于各类生物基因组中,并且发挥着重要的代谢和调控作用。从线性结构上来说,一个BGC中的基因通常在基因组中处于相邻的位置;从基因功能上来说,一个BGC中的基因通常共同负责一类通路,生成特定的化合物小分子。因此,BGC作为极具潜力的元件来源,在合成生物学研究中极为重要。然而从序列模式上来说,一个BGC中的基因数量众多且序列差异度大,很难通过序列同源性发掘新类型的BGC。因此,建立生物合成基因簇的智能发掘策略,系统性地发掘BGC并进行验证和转化研究,不论在理论方面还是实际应用方面,都具有非常重要的价值。本文主要基于微生物组大数据,较全面地介绍了BGC挖掘的意义和瓶颈问题,系统性地总结了当前BGC发掘中的数据资源和挖掘方法,尤其是人工智能方法,指出了干湿结合方法对于验证新发掘BGC的重要价值,同时展示了新发掘BGC的多样性和广泛应用领域。最后,展望了结合现有BGC挖掘方法和合成生物学转化,将如何在广度和宽度方面扩展目前的合成生物学研究。 展开更多

关键词 生物合成基因簇 人工智能 合成生物学 微生物组

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生防菌Pc01-6对丹参根腐病的生防效果及基因组学分析

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作者 王飞 李雪梦 +10 位作者 杨瑾 高素霞 郭治辰 秦艳红 文艺 鲁书豪 赵莹 宋露洋 杨健 万修福 李绍建 《中国生物防治学报》 北大核心 2025年第3期542-553,共12页

为发掘丹参根腐病的优良生防资源,本研究通过平板对峙法从丹参根际土壤中分离筛选出1株高效拮抗菌株Pc01-6。该菌株对丹参根腐病原菌的抑制率达到63.67%68.40%,并对其他10种植物病原真菌表现出广谱拮抗活性。经形态学、生理生化特性分析... 为发掘丹参根腐病的优良生防资源,本研究通过平板对峙法从丹参根际土壤中分离筛选出1株高效拮抗菌株Pc01-6。该菌株对丹参根腐病原菌的抑制率达到63.67%68.40%,并对其他10种植物病原真菌表现出广谱拮抗活性。经形态学、生理生化特性分析及16S rDNA和gyr B序列鉴定,确定菌株Pc01-6为绿针假单胞菌桔黄亚种Pseudomonas chlororaphis subsp. aurantiaca。盆栽试验结果显示,菌株Pc01-6对丹参根腐病的防治效果为53.30%65.22%,同时显著促进丹参生长,使茎叶鲜重和根鲜重分别增加35.10%和72.34%。大田试验进一步证实,该菌株对丹参根腐病的田间防效达50.91%。全基因组测序分析表明,菌株Pc01-6基因组大小为6 835 850 bp,GC含量为62.87%,共编码6159个基因;基因功能预测显示,其基因组中含有环脂肽类化合物、硝吡咯菌素等多种具有抑菌活性的次生代谢产物生物合成相关基因簇。综上,菌株Pc01-6对丹参根腐病具有显著生防效果,并展现出良好的应用潜力。 展开更多

关键词 丹参根腐病 拮抗菌株 绿针假单胞菌桔黄亚种 全基因组测序 次生代谢产物生物合成基因簇

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链霉菌抗生素生物合成的基因调控 被引量：2

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作者 黄敏红 刘田甜 +1 位作者 陆群 田永强 《中国抗生素杂志》 CAS CSCD 北大核心 2009年第7期392-398,共7页

链霉菌中抗生素生物合成受到许多调控基因的调控,它们通过途径特异性调控方式、全局性调控以及双组分调控方式对基因表达进行调控。概述这些调控基因将有利于改良抗生素生产菌株及新型抗生素的研究,并为改造链霉菌抗生素生物合成相关基... 链霉菌中抗生素生物合成受到许多调控基因的调控,它们通过途径特异性调控方式、全局性调控以及双组分调控方式对基因表达进行调控。概述这些调控基因将有利于改良抗生素生产菌株及新型抗生素的研究,并为改造链霉菌抗生素生物合成相关基因、提高产量提供理论依据。本文归纳了国内外链霉菌抗生素生物合成基因簇各调控基因及其研究进展。 展开更多

关键词 链霉菌 次级代谢产物 抗生素生物合成基因簇 调控基因

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土霉素生物合成研究进展 被引量：3

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作者 唐振宇 郭美锦 张嗣良 《中国抗生素杂志》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期581-587,601,共8页

本文介绍了近年来土霉素的生物合成研究进展,包括基因簇结构、土霉素分子调控等,以及运用基因工程和组合生物合成原理创造新型土霉素结构类似物的前景。

关键词 龟裂链霉菌 土霉素 生物合成基因簇 分子调控

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后基因组时代微生物天然产物高效发掘体系设计与展望 被引量：2

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作者 潘华奇 《微生物学杂志》 CAS CSCD 2022年第3期1-14,共14页

微生物天然产物具有丰富的化学结构多样性和诱人的生物活性,持续启迪着创新医药和农药的发现。近年来,随着高通量测序技术的快速发展,巨大的微生物基因组数据揭示了多样生物合成和新颖天然产物的潜能远高于以前的认知。然而,如何高效地... 微生物天然产物具有丰富的化学结构多样性和诱人的生物活性,持续启迪着创新医药和农药的发现。近年来,随着高通量测序技术的快速发展,巨大的微生物基因组数据揭示了多样生物合成和新颖天然产物的潜能远高于以前的认知。然而,如何高效地激活隐性的生物合成基因簇(BGCs)并识别相应的化合物,以及避免已知代谢产物的重复发现等挑战依然严峻。本文描述了面对这些问题时基因组学、生物信息学、机器学习、代谢组学、基因编辑和合成生物学等新技术在发现药用先导化合物过程中提供的机遇;总结并论述了在潜力菌株优选、BGCs的生物信息学预测、沉默BGCs的高效激活以及目标产物的识别和跟踪方面的新见解;提出了基于潜力菌株选择和多组学挖掘技术从微生物天然产物中高效发现先导结构的系统线路(SPLSD),并讨论了未来天然产物药用先导发现的机遇和挑战。 展开更多

关键词 潜力菌株 先导化合物 泛生物合成基因簇 沉默基因簇 基因组挖掘 代谢组学 次级代谢产物 合成生物学

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抗农作物病原真菌的Streptomyces sp.ⅡR21菌株分离及其克拉维烷基因簇分析

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作者 马婷婷 黄粤 +3 位作者 皮婷 姚家成 冯喆 李晓华 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期38-43,共6页

从神农架烟草种植地土壤中分离出1株对7株农作物病原真菌具有抗性活性菌株,命名为ⅡR21菌株。采用琼脂块法测定,该菌株对稻瘟病菌、立枯丝核病菌、腐霉病菌、禾谷镰刀病菌和黄色镰刀病菌具有较强的抑菌活性。对该菌株的生理生化特性和16... 从神农架烟草种植地土壤中分离出1株对7株农作物病原真菌具有抗性活性菌株,命名为ⅡR21菌株。采用琼脂块法测定,该菌株对稻瘟病菌、立枯丝核病菌、腐霉病菌、禾谷镰刀病菌和黄色镰刀病菌具有较强的抑菌活性。对该菌株的生理生化特性和16SrRNA基因序列同源性比对,初步鉴定ⅡR21菌株属于链霉菌属。经过有机溶剂萃取、硅胶柱层析、薄层层析和制备型高效液相色谱对ⅡR21菌株发酵液进行分离纯化,获得了1个纯度为90.34%的具有抗稻瘟病菌168菌株活性的化合物单体。采用高通量测序技术对ⅡR21菌株进行全基因组测序,通过全基因组序列分析,ⅡR21菌株基因组中包含克拉维烷的合成基因簇,并推测出克拉维烷的合成代谢途径。 展开更多

关键词 链霉菌ⅡR21菌株 抗真菌活性 克拉维烷生物合成基因簇 代谢途径

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虫生真菌非核糖体多肽活性产物生物合成潜力预测

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作者 张礼文 István MOLNÁR 徐玉泉 《合成生物学》 CSCD 2021年第5期815-825,共11页

肉座菌目虫生真菌合成的非核糖体多肽类天然产物具有抗菌、杀虫、抗癌、调节免疫等生物活性,在临床和农业等领域有重要应用价值。近年来,随着真菌基因组测序数量的迅速增加、注释和分析工具的不断进步,人们发现真菌基因组中存在大量产... 肉座菌目虫生真菌合成的非核糖体多肽类天然产物具有抗菌、杀虫、抗癌、调节免疫等生物活性,在临床和农业等领域有重要应用价值。近年来,随着真菌基因组测序数量的迅速增加、注释和分析工具的不断进步,人们发现真菌基因组中存在大量产物未知的天然产物合成基因。准确有效地预测这些基因的功能,筛选最有潜力合成新颖天然产物的基因簇,可以提高天然产物挖掘的效率。本研究选取40株肉座菌目虫生真菌基因组,系统分析了编码非核糖体多肽合成酶的基因及基因簇。基于隐马尔可夫模型,预测了445个模块型非核糖体多肽合成酶和1243个类非核糖体多肽合成酶;通过提取腺苷酰化结构域,构建序列相似性网络,以已知功能的非核糖体多肽合成酶作为标签,利用马尔可夫聚类算法,分析了非核糖体多肽产物的主要类别,发现了可能合成线性多肽、环缩肽、脂多肽、生物碱等新型结构化合物的基因簇。研究结果不仅揭示了肉座菌目虫生真菌合成非核糖体多肽活性产物的巨大潜力,而且为通过激活沉默基因簇挖掘新产物、利用合成生物学手段改造合成途径提供参考。 展开更多

关键词 肉座菌目虫生真菌 非核糖体多肽合成酶 非核糖体多肽 生物合成基因簇 序列相似性网络分析

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匹马菌素的生物合成研究进展 被引量：3

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作者 王宗瑞 赵广荣 《中国抗生素杂志》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期728-732,共5页

匹马菌素是纳塔链霉菌产生的一种安全、高效的多烯大环类真菌抑制剂,广泛应用于医药领域与食品工业。作为26元环的糖基化多烯大环聚酮,其生物合成基因簇长度约110kb,包含19个基因,编码5个聚酮合酶、10个修饰和转运蛋白及4个调控因子。... 匹马菌素是纳塔链霉菌产生的一种安全、高效的多烯大环类真菌抑制剂,广泛应用于医药领域与食品工业。作为26元环的糖基化多烯大环聚酮,其生物合成基因簇长度约110kb,包含19个基因,编码5个聚酮合酶、10个修饰和转运蛋白及4个调控因子。本文分析了匹马菌素生物合成的基因基础、多烯聚酮合成过程、氧化和糖基化修饰与调控机理等最新研究进展,展望了利用组合生物合成进行基因簇改造的方案与应用前景。 展开更多

关键词 匹马菌素 纳塔链霉菌 生物合成基因簇 聚酮合成基因 修饰基因 转运基因 调控基因

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