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藤黄生孢链霉菌(Streptomyces luteosporeus NRRL 2401)是一种可以产生硫藤黄素(thiolutin)和吲哚霉素(indolmycin)的链霉菌,这两种产物均有着良好的生物活性。为了探索该菌种中的蕴藏的次级代谢产物生物合成信息,本研究针对藤黄生孢链霉菌NRRL2401进行了初步研究。首先,我们对藤黄生孢链霉菌NRRL2401进行了发酵、分离和产物鉴定,确定了该菌株中可以产生硫藤黄素和吲哚霉素,同时对吲哚霉素的发酵条件进行了优化,为后续检测突变株中相应较低产量化合物打下了基础。同时,我们优化了该菌株的产孢条件,利用pSET152、pJTU1278和pPM927为载体,构建了一套稳定高效的遗传操作系统。随后,我们利用了pCC1FOS作为载体,构建了藤黄生孢链霉菌NRRL2401的基因文库,其中包含2880个克隆,插入片段平均大小为35kb,覆盖率大于99.9%,可以覆盖基因组16.5倍。这一高质量的文库是后续筛选相应次级代谢产物生物合成基因簇的基础。此外,我们还提取了藤黄生孢链霉菌NRRL2401的全基因组DNA,分别用solexa和SMRT两种方法进行全基因组测序,将两者的数据进行拼接,最终得到6.75 Mb的全基因组序列包含2个重叠群(contig),通过生物信息学软件进行比对,共预测到6222个基因,并对它们进行了功能注释。在得到全基因组序列后,以吲哚霉素为例,我们运用了生物合成途径预测和基因组序列信息分析两种方法对其生物合成基因簇进行了探索,构建的突变株CXQ-1产生了与野生型藤黄生孢链霉菌NRRL2401的差异峰,暗示其可能是目前未知的次级代谢产物生物合成基因。对全基因组序列进行了深入的分析,发现其中蕴藏着大量的次级产代谢物生物合成基因,如PKS、NRPS、NRPS-PKS杂合、氨基糖苷类、萜类、铁载体类、羊毛硫抗生素等,为以后深入挖掘该菌的遗传信息提供了基础。其中,我们找到了一个与黄色霉素生物合成基因簇十分相似的区域,可以在以后的研究中尝试“唤醒”该基因簇。此外,我们还针对这其中的一个NRPS基因和一个NRPS-PKS杂合基因进行了基因置换,在得到的突变株CXQ-2,CXQ-3中均有差异峰的出现,为后续进一步验证藤黄生孢链霉菌NRRL2401基因组中的生物合成信息提供了材料。