产油皮状丝孢酵母突变株的转录组分析
2021-11-05许鹏飞吕育财任立伟ZHANGYaoping龚大春
许鹏飞, 吕育财,2, 任立伟,2,ZHANG Yaoping, 龚大春,2
(1.三峡大学 生物与制药学院 中国轻工业功能酵母重点实验室,湖北 宜昌 443002; 2.三峡大学 湖北省生物酵素工程技术研究中心,湖北 宜昌 443002; 3. DOE-Great Lakes Bioenergy Research Center (GLBRC) University of Wisconsin-Madison, Madison WI 53706,USA)
皮状丝孢酵母(Trichosporoncutaneum)是一种可以利用葡萄糖、木糖等碳源在胞内积累油脂的产油微生物[1-2],积累的油脂主要成分为甘油三酯(TAG),其成分与棕榈油、菜油相似,为C16和C18脂肪酸,可以作为生物柴油的原料[3]。由于微生物油脂产量不高,使得菌种选育成为微生物油脂研究的热点。刘宪夫[4]利用乙基甲烷磺酸(EMS)诱变小球藻,使油脂产量提高了9.03%;郝冉等[5]利用紫外照射和氮离子注入技术处理深黄被孢霉,使γ-亚麻酸产量提高了60.27%。与传统的紫外和化学诱变技术相比,常压室温等离子体(ARTP)作为一种新型的诱变手段被广泛应用于菌种选育[6-8],刘冬等[9]通过ARTP诱变红酵母,油脂产量由1.22 g/L提高到3.96 g/L;Cao等[10]利用ARTP诱变小球藻,诱变菌株的油脂产量提高了16.85%。以上诱变方法都是非理性的研究,要想对产油微生物进行定向的育种还需了解产油途径中关键基因及代谢途径。
转录组测序是一种可以了解特定细胞体内RNA总和的技术,可以用来研究基因的转录情况和代谢调控规律,利用转录组分析可以探索突变菌株的基因差异表达情况及产油过程中起关键作用的酶[11-12]。
本研究以皮状丝孢酵母为研究对象,利用ARTP对其进行诱变处理,筛选得到油脂高产菌株,再利用转录组测序技术研究高产菌株和原始菌株的转录组表达情况,筛选油脂积累的差异表达基因和差异表达酶,以期深入了解微生物油脂积累的基因表达和代谢调控,为进一步的菌株分子改造提供理论基础。……
