小白链霉菌响应低pH胁迫的全局基因转录分析

摘要：

小白链霉菌(Streptomyces albulus)是ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)的生产菌,且只能在pH 4.0左右环境下大量积累 ε-PL,但目前关于小白链霉菌响应低pH胁迫的生理机制研究较少.借助比较转录组学,研究Streptomyces albulus M-Z18响应低pH胁迫的生理机制.在恒化培养的条件下,考察S.albulus M-Z18在pH 5.5和pH 4.0条件下的全局基因转录差异,并对差异基因进行GO和KEGG分析.相比于pH 5.5,pH 4.0条件下共检测出3893个显著差异表达基因,其中有1786个显著上调基因,2107个显著下调基因.KEGG分析发现,S.albulus M-Z18在pH 4.0时增强了糖代谢中糖酵解途径的第三阶段、三羧酸循环、氧化磷酸化途径、戊糖磷酸途径的氧化阶段,减弱了戊糖磷酸途径的非氧化阶段;同时,削弱了细胞壁肽聚糖合成,但增加了肽聚糖交联速度,并增加了细胞膜不饱和脂肪酸、环丙烷脂肪酸的合成,提高了细胞膜脂肪酸的不饱和度;此外,减弱多数氨基酸的合成,增强了碱性氨基酸(组氨酸和赖氨酸)的合成;最后,还增强了蛋白质和DNA修复蛋白的表达.有趣的是,pH 4.0条件下S.albulus M-Z18中所有耐酸系统都不同程度的上调,其中尿素酶系统上调最为显著.低pH环境条件下,S.albulus M-Z18可能是通过增强糖代谢、碱性氨基酸合成、维持细胞壁完整性、增加细胞膜流动性,以及增强蛋白质和DNA修复能力、酸耐受系统来全面应对低pH胁迫.研究结果为进一步探究小白链霉菌响应低pH胁迫的分子机制提供了指导.

关键词：酸胁迫、转录组、耐酸机制、小白链霉菌、ε-聚赖氨酸

所属期刊栏目：48

分类号：S881.2;Q943.2;Q78

资助基金：江苏省自然科学基金;江苏省自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家重点研发计划

在线出版日期：2022-10-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1-10