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生防菌密旋链霉菌Act12中SPA7074缺失突变株的构建及其次级代谢产物鉴定

微生物学报 2016年第12期56卷 1883-1891页

作者：段雪梅赵飞扬颜霞薛泉宏李晓霞文冰洁贾良辉颜华西北农林科技大学生命科学学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

【目的】通过基因工程手段构建生防菌Act12转录调控因子SPA7074缺失突变株,并挖掘其中活性次级代谢产物资源和探讨其活性机理。【方法】利用同源重组方法敲除Act12基因组中可能的Tet R家族转录调控因子编码基因spa7074(accession number... 详细信息

【目的】通过基因工程手段构建生防菌Act12转录调控因子SPA7074缺失突变株,并挖掘其中活性次级代谢产物资源和探讨其活性机理。【方法】利用同源重组方法敲除Act12基因组中可能的Tet R家族转录调控因子编码基因spa7074(accession number:KU955325),平板实验检测缺失突变株发酵液抑菌活性的变化,并通过HPLC比较代谢图谱,然后通过质谱及核磁共振对差异峰对应化合物进行结构鉴定。【结果】SPA7074缺失突变株对几种病原真菌的拮抗活性显著增强,比较代谢图谱表明出现数个差异峰,将最显著差异峰所对应化合物进行分离纯化鉴定,结果为寡霉素d。【结论】本研究通过基因工程手段敲除生防菌株Act12中的负转录调控转录因子,使得突变菌株抑菌活性显著增强,并获得了产量达野生型菌株7倍的寡霉素d高产菌株Δspa7074。

关键词：生防菌密旋链霉菌Act12 TetR家族基因中断寡霉素d

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基于代谢组学研究TetR家族转录因子SPA7074对密旋链霉菌Act12代谢的影响

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西北农业学报 2024年第11期33卷 2156-2162页

作者：郝鹏泽赵康康张媛陈欢薛泉宏贾良辉颜华西北农林科技大学生命科学学院陕西杨凌712100

为了阐明TetR家族转录因子SPA7074影响密旋链霉菌Act12的具体机制,利用超高效液相色谱-质谱联用的非靶向代谢组学方法,检测了SPA7074缺失突变株(Δspa7074)与野生型Act12之间的胞内代谢物图谱,并进行多元筛选统计分析。结果表明:在正离... 详细信息

为了阐明TetR家族转录因子SPA7074影响密旋链霉菌Act12的具体机制,利用超高效液相色谱-质谱联用的非靶向代谢组学方法,检测了SPA7074缺失突变株(Δspa7074)与野生型Act12之间的胞内代谢物图谱,并进行多元筛选统计分析。结果表明:在正离子模式下Δspa7074中相较于野生型显著差异代谢物共有55种,为氨基酸及其衍生物、核黄素、S腺苷甲硫氨酸和低碳有机酸等物质,这些化合物多为寡霉素等大环内酯类抗生素生物合成的前体或中间产物,以及能量代谢相关物质;通过胞内相关的次级代谢中间产物的结构分析,对寡霉素的生物合成途径进行了初步的阐述。以上结果说明SPA7074敲除后胞内寡霉素生物的合成显著提高并及时转运出胞外,消耗了大量的氨基酸代谢相关产物,增加了细胞的能量供应,改变了胞内的代谢流。

关键词：密旋链霉菌非靶向代谢组学寡霉素d

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生防链霉菌Act12中SPA7074缺失突变株的构建及次级代谢产物鉴定

生防链霉菌Act12中SPA7074缺失突变株的构建及次级代谢产物鉴定

引用

作者：段雪梅西北农林科技大学

学位级别：硕士

生防链霉菌Act12是分离自青藏高原的一株多功能放线菌,前期的研究表明其具有良好的生物学活性,如抑制植物病原真菌,促进草莓好甜瓜的生长,提高丹参毛状根中丹参酮的产量等等。Act12菌剂已很好地应用于农业生产中。通过全基因组的测序发... 详细信息

生防链霉菌Act12是分离自青藏高原的一株多功能放线菌,前期的研究表明其具有良好的生物学活性,如抑制植物病原真菌,促进草莓好甜瓜的生长,提高丹参毛状根中丹参酮的产量等等。Act12菌剂已很好地应用于农业生产中。通过全基因组的测序发现其基因组中含有丰富的生物合成基因簇,但在实验室条件下链霉菌Act12发酵液中的次级代谢产物种类较少含量不丰富,表明基因组中的大多数基因簇可能是沉默的。为此我们通过基因工程手段构建生防菌Act12转录调控因子SPA7074缺失突变株,并挖掘其中活性次级代谢产物资源,探讨其活性机理。利用同源重组方法敲除了Act12基因组中一个可能的TetR家族转录调控因子编码基因spa7074(accession number:KU955325),成功构建了能稳定遗传的双交换缺失菌株Δspa7074。通过平板实验检测缺失突变株发酵液对几种病原菌抑菌活性的变化,缺失菌株Δspa7074对几种病原真菌的拮抗活性较野生型Act12显著增强。通过HPLC比较代谢图谱,分析突变株代谢产物的变化。HPLC分析发现出现多个差异峰,大量发酵突变株,将最显著差异峰所对应化合物进行分离纯化,通过质谱及核磁共振的手段对该化合物进行结构鉴定,最终鉴定出该化合物为寡霉素d。本研究通过基因工程手段敲除生防菌株Act12中的负转录调控基因spa7074,获得了产量高达野生型菌株7倍的寡霉素d高产菌株Δspa7074。放线菌中蕴藏着丰富的抗生素资源。本研究从云南石林采集的土壤中分离纯化到了66株形态特征明显不同的放线菌,并对他们进行了抑菌活性的测定。结果筛选到了10株具有抑菌活性的放线菌。对这10株放线菌进行了16S rdNA测序分析,确定它们全部为链霉菌属菌种。我们对其中3株既能抑制真菌又能抑制革兰氏阳性细菌的菌株shl-26,shl-34,shl-50做了次级代谢产物分析,为进一步挖掘其中的抗生素资源提供基础。

关键词：生防菌密旋链霉菌Act12 TetR家族基因敲除寡霉素d

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