一株降解邻苯二酚的非脱羧勒克氏菌YZ30全基因组分析

通过对金乡大蒜根际土壤的分离、筛选,获得一株体内存在降解邻苯二酚等芳香族化合物及氧化砷、铜等代谢途径的菌株,经16S rDNA鉴定为非脱羧勒克氏菌,命名为YZ30,并进行了全基因组测序。该菌株利用二代Illumina Hiseq和三代PacBio相结合的的测序方式,运用SOAPdenovo软件进行数据组装,采用BLAST+、eggNOG、PromPredict、antiSMASH、IslandPath-DIMOB等软件进行基因预测、基因注释、启动子预测、次级代谢产物基因簇预测和基因组岛预测等。最终测得包括两个质粒基因组在内,总长度为4 958 825 bp, G+C含量平均为56.02%,预测到4 725个基因、57个串联重复序列、85个tRNA、25个rRNA。在NR、Swiss-Prot、Pfam、COG、GO和KEGG数据库中,分别有4724,3 984,4127,4285,3490和2976个基因能够提取到注释信息。同时,还预测到4个次级代谢产物基因簇。基因组测序数据提交至NCBI获得GenBank登录号：CP068234。此研究从基因组层面上解析了YZ30菌株降解或氧化金乡大...     

宁夏枸杞根际土壤链霉菌V-1-3次级代谢产物分析

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。     

海洋放线菌Streptomyces costaricanus SCSIO ZS0073中fungichromin生物合成基因簇的分析鉴定

目的 对分离自我国广西红沙红树林湿地公园的放线菌菌株Streptomyces costaricanus SCSIO ZS0073进行基因组测序分析,并对其生产的制霉色基素(fungichromin)的生物合成基因簇进行分析鉴定。 方法 对S. costaricanus SCSIO ZS0073菌株进行基因组提取,利用Highseq4000和PacBio SMRT技术相结合的手段对该菌株进行了基因组完成图测序;利用生物信息学方法对基因组进行注释并寻找fungichromin的生物合成基因簇,对fungichromin生物合成骨架基因fgmJ1进行置换突变,确定fungichromin生物合成基因簇,结合fungichromin结构特征和其基因簇内遗传信息及聚酮化合物的生物合成原理,对其生物合成途径进行推测。 结果 全基因组测序发现S. costaricanus SCSIO ZS0073菌株基因组含有一条线性染色体和一个圆形质粒,基因组含有36个次级代谢产物生物合成基因簇。利用基因敲除手段对fungichromin的生物合成基因簇进行了确认并进行了生物合成途径推导。 结论 fungichromin生物合成基因簇的确定和生物合成途径的推导为该化合物的基因工程改造研究奠定了分子基础。     

海洋放线菌SCSIO 07745中红霉素衍生物的分离、鉴定和生物合成基因簇的分析

目的：对从中国南海沉积物样品中分离的放线菌SCSIO 07745中抑菌活性次级代谢产物进行研究,并对相应产物的生物合成基因簇进行分析。方法：提取菌株SCSIO 07745基因组DNA,利用Illumina Hiseq和PacBio SMRT技术进行基因组测序;通过对16S rDNA序列进行分析构建系统发育进化树以鉴定菌种;以有机溶剂萃取得到发酵产物并利用正相反相柱层析等色谱手段进行分离纯化;通过波谱数据分析对化合物进行结构鉴定。利用生物信息学技术对基因组进行注释并对合成该化合物的基因簇进行定位分析,推导其生物合成途径。结果：该放线菌被鉴定为糖多孢红霉菌Saccharopolyspora erythraea,从其发酵产物中分离鉴定了2个大环内酯类化合物sporeamicin A(1)和erythromycin A enol ether(2)。全基因组序列测序发现该菌株基因组DNA为线状,含有31个次级代谢产物生物合成基因簇,其中基因簇3可能负责红霉素衍生物的生物合成,并对其生物合成途径进行了推导。结论：筛选得到了1株产生红霉素类化合物的海洋糖多孢红霉菌S. erythraea SCSIO 07745,为红霉素类抗生素的开发提供了新的菌株资源。同时,该菌株的全基因组序列为其蕴藏的次级代谢产物的挖掘奠定了基础。     

雷帕链霉菌次级代谢产物及其生物合成的研究进展

摘要：雷帕链霉菌(Streptomyces rapamycinicus)是一种重要的工业菌株,主要用于生产新型大环内酯类抗生素——雷帕霉 素。该抗生素具有抗真菌、抗肿瘤、免疫抑制和抗衰老等众多生物活性,临床上主要用作器官移植的免疫抑制剂以及抗肿瘤药 物。全基因组测序表明,雷帕链霉菌野生型菌株NRRL5491基因组全长12.7Mb,编码多达48个次级代谢产物生物合成基因簇(共 长达3Mb),证明其具备强大的次级代谢潜力。除雷帕霉素以外,至今已有多种活性天然产物被鉴定,包括放线菌酸、尼日利亚 菌素、洋橄榄叶素、安莎类抗生素和六烯类抗生素等,相关合成基因簇及其生物合成途径已被解析。本文将就雷帕链霉菌中各 种次级代谢产物的生物学功能、生物合成基因簇及其生物合成过程等研究进展进行总结梳理,并就如何更好挖掘雷帕链霉菌中 的活性天然产物进行简单展望与讨论。     

海洋青铜小单胞菌MCCC 1K05785的生长性质及耐药相关蛋白研究

青铜小单胞菌MCCC 1K05785分离自海洋近岸沉积物。作为天然产物的来源，它同时表现出了对多种抗生素的耐药性。本研究对该菌株进行了表征，并通过对菌株进行全基因组测序，在基因水平上探索了其潜在含有的耐药相关蛋白，以明确该菌株的耐药机制。首先在实验室环境下培养菌株并测定其生长曲线，再通过对菌株进行药敏实验和全基因组测序，挖掘菌株耐药相关蛋白、潜在合成的次级代谢产物以及其他特性。结果表明，MCCC 1K05785菌落呈橙红色，60～108 h为菌株对数生长期。菌株对氨苄西林、磺胺甲恶唑、利福平、氯霉素、万古霉素、红霉素耐药。菌株基因组全长为6861996 bp,GC含量为72.79%。共预测到6136个基因。预测基因序列总长度为6196530bp。KEGG数据库注释到336个基因参与次级代谢产物合成，antiSMASH预测到23个基因簇。分析耐药蛋白发现，外排泵是菌株表达丰富耐药性的主要机制。揭示了MCCC 1K05785是具有多重抗生素耐药性的菌株，同时具有合成新颖次级代谢产物的潜力。     

基因组导向的丝状真菌沉默生物合成基因簇激活策略D

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。     

玫瑰孢链霉菌基因组挖掘研究进展

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。     

湖泊放线菌SIIA-A16124的分类鉴定及基因组挖掘

目的 对湖泊放线菌SIIA-A16124进行分类鉴定和基因组挖掘。方法 采用多相分类法对菌株的形态学、生理生化、细胞壁化学组分、16S rRNA基因序列进行测定和分类鉴定,采用基因组挖掘分析生物合成基因簇,经发酵培养、抗菌活性检测及活性产物质谱分析,推测其活性产物的化合物结构类别。结果 菌株SIIA-A16124的16S rRNA基因与菌株Actinokineospora inagensis NRRL B-24050T同源性最高为99%;菌株SIIA-A16124在ISP3培养基上中等产孢和水解淀粉的特性与模式菌株存在明显差异;鉴定菌株SIIA-A16124为动孢菌Actinokineospora sp.,具有羊毛硫肽生物合成基因簇,其活性次级代谢产物属于羊毛硫肽类抗生素。结论 首次发现动孢菌属放线菌具有生物合成羊毛硫肽类抗生素的能力。     

产利普斯他汀菌株Streptomyces toxytricini FIM-17-16发酵条件的优化

目的 Streptomyces toxytricini FIM-17-16菌株生物合成利普斯他汀发酵条件的优化。方法 采用单因素试验和正交设计实验相结合的方法,优化Streptomyces toxytricini FIM-17-16发酵培养基和发酵参数。结果 确定了适宜发酵培养基配方和发酵参数：葵花籽油7%,甘油2%,黄豆粉3.25%,麸皮1%,卵磷脂1%,硫酸锌0.01%,碳酸钙0.08%,初始pH自然,装料系数80mL/500mL,种龄20h,接种量15%,摇床转速230r/min,发酵温度28℃,发酵时间168h,产利普斯他汀的水平达到了9667μg/mL,提高了20.6%,发酵周期缩短24h。结论 经过优化发酵条件,S. toxytricini FIM-17-16生物合成利普斯他汀能力大幅提高,为该菌株的工业化生产奠定了基础。     

海鞘来源放线菌Streptomyces pratensis SCSIO LCY05中skyllamycins的发现及其生物合成分析

目的 挖掘海鞘来源放线菌 Streptomyces pratensis SCSIO LCY05生产含肉桂酰独特结构单元的skyllamycins类环肽的潜能,并深入分析skyllamycins生物合成基因簇的新特征.方法 利用Illumina Hiseq和Pacbio SMRT测序平台对S.pratensis SCSI...     

表面活性剂PEG600对毒三素链霉菌发酵的影响

用PEG600代替毒三素链霉菌发酵培养基中的卵磷脂作为豆油的乳化剂，在其他发酵条件不变的情况下。PEG600较卵磷脂降低毒三素链霉菌发酵过程中溶氧水平，提高了豆油利用率，细胞向胞外分泌lipstatin的能力提高23．2％，lipstatin发酵效价提高35％。     

Lipstatin, an inhibitor of pancreatic lipase, produced by Streptomyces toxytricini. II. Chemistry and structure elucidation

The structure of a new pancreatic lipase inhibitor, lipstatin, produced by Streptomyces toxytricini was determined as (2S,3S,5S,7Z,10Z)-5-[(S)-2-formamido-4-methylpentanoyloxy ]-2-hexyl-3- hydroxy-7,10-hexadecadienoic lactone by spectroscopic and chemical methods. Structurally lipstatin is closely related to the known esterase inhibitor esterastin. It contains a N-formyl-L-leucine side chain instead of the N-acetyl-L-asparagine in esterastin.     

Lipstatin, an inhibitor of pancreatic lipase, produced by Streptomyces toxytricini. I. Producing organism, fermentation, isolation and biological activity

Lipstatin, a new and very potent inhibitor of pancreatic lipase (the key enzyme of intestinal fat digestion) was isolated from Streptomyces toxytricini. Lipstatin contains a beta-lactone structure that probably accounts for the irreversible lipase inhibition. The IC50 of lipstatin for pancreatic lipase is 0.14 microM. In mice triolein absorption was dose-dependently inhibited by lipstatin, whereas oleic acid was absorbed normally. Other pancreatic enzymes, such as phospholipase A2 and trypsin, were not inhibited even at an inhibitor concentration of 200 microM.     

锡林郭勒盟高原盐湖放线菌资源勘探及抗菌活性筛选

摘要：目的 探究锡林郭勒盟高原盐湖放线菌的多样性、新颖性及抗菌活性,为新型抗菌活性产物的发掘储备菌种资源。方 法 采用20种分离培养基,以平板涂布法分离放线菌;依据16S rRNA基因的同源性对菌株进行分子鉴定;PCR检测代表菌株的I型聚 酮合酶(PKS I)、II型聚酮合酶(PKS II)和非核糖体多肽合成酶(NRPS)功能基因;菌株的发酵液上清和菌体分别经乙酸乙酯和丙酮提取, 提取样品经纸片扩散法进行抗菌活性检测。目标菌株合成次级代谢产物的能力通过antiSMASH对基因组序列进行分析预测。结果 从 7份盐湖土壤样品中分离获得了365株放线菌,其分布于放线菌纲的8个目15个科28个属,优势菌属为链霉菌属和拟诺卡菌属。分离获 得的链霉菌新颖性突出,13株链霉菌与近缘菌株16S rRNA基因的最高相似度≤98.0%,推测其归属于10个链霉菌属新种。受试放线菌 对革兰阳性菌的抗菌活性显著,并从中筛选出3株抗菌作用强且抗菌谱较广的链霉菌;20株受试放线菌同时含有3种抗生素生物合成基 因。菌株XMNu-295基因组含有24个潜在的次级代谢产物生物合成基因簇,以聚酮类、非核糖体多肽类和萜烯类等为主。结论 锡林 郭勒盟高原盐湖中可培养放线菌多样性较为丰富,新颖性突出,目标菌株值得进一步开展次级代谢产物的化学研究。