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真菌是药物先导结构的重要来源,得益于基因组测序技术的飞速发展,生物信息学分析发现真菌中存在大量次级代谢产物基因簇。而这些基因簇在常规实验室培养条件下往往不表达代谢产物,被称之为“沉默”基因。同时,随着天然产物分离技术在日益进步,结构新颖的天然产物发现的几率却在减少。因此如何借助基因组数据分析并激活沉默的基因簇,“解密”天然产物的宝藏,挖掘真菌潜在的代谢潜能成为研究热点。本文主要介绍了基因组导向的丝状真菌沉默生物合成基因簇的激活策略。 相似文献
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玫瑰孢链霉菌是重要抗生素达托霉素的产生菌。基因组挖掘发现该菌具有丰富的次级代谢产物合成潜力,激活沉默次级代谢产物生物合成基因簇,发现了10多种具有多种生物活性的次级代谢产物。本文回顾了玫瑰孢链霉菌次级代谢产物的研究进展,以及激活这些沉默生物合成基因簇的研究策略。这些研究为其他链霉菌基因组挖掘提供了有效的思路和方法学参考。 相似文献
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链霉菌可产生许多具有重要应用价值的次级代谢产物,如抗生素、免疫调节剂、抗肿瘤药物等,它们已经广泛应用于临床医药中。次级代谢产物的生物合成受到转录因子的调控,转录因子通过控制结构基因的转录激活或阻遏解除,决定了表达方式和程度。Lux R家族大ATP结合调控因子(large ATP-binding regulators of the Lux R family,LAL)是一类新的次级代谢途径转录因子,由900~1000个氨基酸残基组成,它的N-端具有Walker A和Walker B模体的ATP/GTP结构域,C-端具有保守的Lux R家族螺旋-转角-螺旋模体的DNA结合域。已在40余种次级代谢产物生物合成基因簇中发现LAL,本文对LAL途径特异性转录调控的研究进展进行综述。 相似文献
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真菌次级代谢产物的生物合成与其基因簇所在染色体的表观遗传状态密切相关,通过表观遗传修饰能够调控真菌的次级代谢过程。分子表观遗传修饰方法主要通过敲除或过表达表观遗传相关酶类的编码基因,而化学表观遗传修饰方法则是外源加入化学表观遗传修饰酶抑制剂。二者都能促进基因的转录,进而激活沉默的生物合成基因簇,提高真菌次级代谢产物的化学多样性。本文综述了2015年至今的表观遗传修饰应用于真菌次级代谢调控研究的最新进展,就分子表观遗传修饰和化学表观遗传修饰两方面进行阐述,并对两种方法的进行总结与展望。 相似文献
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摘要:非核糖体多肽因其独特的生物活性受到关注,它结构复杂、种类繁多。许多微生物能利用非核糖体肽合成酶(non-ribosomal peptide synthase,NRPSs)合成这些非核糖体多肽。NRPSs是一类分子巨大的蛋白复合物,由一系列催化结构域组成,能识别、激活、转运氨基酸底物并按特定顺序合成非核糖体肽(non-ribosomal peptide,NRPs)。其模块化结构涉及的基因在基因组上成簇排列。基于基因组挖掘技术可以预测基因组上的次级代谢产物合成基因簇,并发现新的次级代谢产物。针对非核糖体多肽的生物合成基因簇的分布、挖掘、模块化结构以及合成等方面的研究进行分析,有望为理解非核糖体肽合成酶系统合成生物活性物质的机制和挖掘新型生物活性物质提供依据。 相似文献
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摘要:目的 获得链霉菌V-1-3的基因组序列信息,分析其次级代谢产物生物合成基因簇并预测其代谢产物,为发现潜在新抗生素奠定基础。方法 基于16S rRNA基因序列进行菌株属水平鉴定,利用Illumina HiSeq+PacBio测序技术对菌株V-1-3进行基因组测序,采用antiSMASH(v6.0.1)在线工具分析次级代谢产物生物合成基因簇,液-质联用技术检测产生的次级代谢产物。结果 链霉菌V-1-3基因组序列全长8 243 417 bp,平均(G+C)含量为72.14 %,共编码7578个基因,预测到33个生物合成基因簇,利用液-质联用检测到4个代谢物:oxalomycin B、geosmin、coelichelin和ishigamide。结论 来自盐碱地的链霉菌V-1-3具有丰富的次级代谢产物生物合成基因簇,能产生多种次级代谢产物,具有进一步发掘新抗生素的价值。 相似文献
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《中国抗生素杂志》2009,45(5):411-417
Streptomyces roseosporus is an important industrial producer of the first line antibiotic daptomycin. Genome mining has revealed a large cryptic secondary metabolism gene clusters. Several activation strategies have been applied to this strain and allowed the identification of over 10 secondary metabolites. This paper focuses on recent advances in the strategies for activating cryptic gene cluster in S. roseosporus by genomics 相似文献
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The development of fungal biocontrol agents (BCAs) as alternatives to chemical pesticides is of increasing public interest. Tools to assess the toxicity of the secondary metabolites that these BCAs produce are often not available or existing methods have not yet been evaluated for these compounds. This study compares five different test systems, which include a representative bacterium, protozoan, arthropod and insect and human cell lines, as regards their sensitivity. It also compares the cost in time and resources for conducting the tests. Pure metabolites and crude extracts from two fungal BCAs as well as two chemical pesticides (hoestar and chlorpyrifos) and the mycotoxin patulin were employed as test compounds. All tests systems proved to be suitable for toxicity studies of metabolites from fungal BCAs and showed different grades of sensitivity to the different substances. The possibility of employing an array of test systems to determine ecotoxicological properties is discussed. 相似文献