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《福建农林大学学报(自然科学版)》2021,(2)
为了解青头菌中具体的聚酮合酶基因,从青头菌(Russula virescens)基因组挖掘并克隆到一个聚酮合酶(polyketide synthase, PKS)基因(RvPKS),通过生物信息学分析预期其功能,并检测了不同浓度碳源添加物对该基因表达的影响.结果表明:RvPKS基因(GenBank登录号:MT655136)的cDNA长度为6039 bp,编码2 012个氨基酸,结构域组织顺序为SAT-KS-AT-ACP-TE,各结构域的保守活性氨基酸序列为SAT(GIIGFSSGII)、KS(DTACSSSL)、AT(NVVEAHGTGTQ)、ACP(VVGHSLGEYVA)和TE(LGGWSLGGIIA);预测的RvPKS编码蛋白与火丝菌(Pyronema omphalodes)、鸡枞菌属(Termitomyces sp.)、白环菇属(Leucoagaricus sp.)、乌氏曲霉(Aspergillus udagawae)、丝曲霉(Aspergillus lentulus)、Penicillium subrubescens等相关聚酮合酶蛋白聚为一支,该蛋白可能催化合成一种新型的分生孢子色素.此外,2%山梨醇和10%蔗糖能强烈诱导RvPKS基因的表达. 相似文献
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Ⅲ型聚酮合酶（PKS）被认为是结构最简单的聚酮合酶,这一类酶广泛存在于植物细菌和真菌中。随着基因组学的发展,细菌中Ⅲ型聚酮合酶引起越来越多的关注。Ⅲ型聚酮合酶在不同细菌中表现出不同的功能,其产物的结构和生物学活性也各不相同。对细菌Ⅲ型聚酮合酶的生物工程学改造也一直是研究的热点。综述了目前已经完成功能鉴定的细菌Ⅲ型聚酮合酶的研究进展,按照细菌Ⅲ型聚酮合酶产物的不同将其分为五类,并分别论述了各类细菌Ⅲ型聚酮合酶的结构、功能以及特点,对深入研究不同细菌Ⅲ型聚酮合酶以及进行生物工程学改造具有重要意义。 相似文献
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【目的】克隆哈茨木霉几丁质合酶基因全序列,并对序列进行生物信息学分析。【方法】利用多聚酶链式反应（PCR）和染色体步移技术（genome walking）克隆几丁质合酶基因全序列;应用生物信息学软件对获得的基因序列及编码的蛋白序列进行分析;通过同源建模,对蛋白质的三维结构进行预测。【结果】从哈茨木霉（Trichoderma harzianum Th-33）中扩增得到几丁质合酶基因ThChsC（GenBank登录号HQ419000）,编码区（CDS）长为2 835 bp,由4个外显子和3个内含子组成,开放阅读框（ORF）长2 688 bp,编码895个氨基酸。序列比对和同源性分析显示,该基因与串珠状赤霉（Gibberella moniliformis,ACY08039.1）和禾生刺盘孢菌（Colletotrichum graminicola,AAL23718.1）几丁质合酶基因相似性最高,分别为80%和81%;相应的氨基酸序列同源性均为80%,系统进化分析表明,ThChsC属于III型几丁质合酶亚家族。几丁质合酶ThChsC含有1个Chitin_synth_1结构域,1个Chitin_synth_1N结构域,1个Chitin_synth_2结构域,3个跨膜结构域,不含信号肽,为膜结合蛋白。对预测的三维结构分析表明,ThChsC含有糖基转移酶的保守DHD结构域。【结论】从哈茨木霉Th-33中克隆得到几丁质合酶基因ThChsC,对该基因的深入研究有助于探索哈茨木霉几丁质合成的机制。 相似文献
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为了解西藏米拉山草甸土壤中的聚酮合成酶(PKS)基因和非核糖体多肽合成酶(NRPS)基因多样性,采用直接提取土壤总DNA,PCR扩增Ⅰ型PKS基因KS域和NRPS基因A域,并在NCBI进行Blast比对,分析其系统进化发育.得到27个PKS基因KS片段,经NCBI比对,主要来自蓝细菌(Cyanobaeteria)、α-和γ-变形菌(Proteobaeteria)和不能培养的微生物,得到NPRSA片段32个,主要属于变形菌门、蓝细菌门等. 相似文献
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[目的]本文旨在筛选土壤微生物来源的芳香聚酮抗生素。[方法]通过宏基因组学技术,利用基于酮基合成酶基因(KSα)保守序列设计的简并引物筛选土壤宏基因组文库,获得含有芳香聚酮生物合成基因簇的阳性克隆。对阳性克隆质粒测序并通过BLASTx同源比对分析其所包含的芳香聚酮生物合成基因簇。通过接合转移方法将基因簇整合进异源表达宿主白色链霉菌基因组中,培养发酵接合子,利用高效液相色谱技术确定克隆特异性产物并对发酵产物进行抑菌活性检测。[结果]从珠穆朗玛峰土壤宏基因组文库第493号混合文库中扩增得到了1个KSα片段ZF493,蛋白序列分析显示其与酮基合成酶同源,文库筛选得到了含有其对应芳香聚酮生物合成基因簇的阳性克隆cos493。对cos493的测序分析显示其插入片段大小为34 kb,包括酮基合成酶基因(KSα,orf 21)、链长因子基因(KSβ,orf 20)、酰基载体蛋白基因(ACP,orf 19)、环化酶基因(CYC,orf 17和orf 18)、糖基转移酶基因(orf 12)、单加氧酶基因(orf 16)等芳香聚酮合成相关基因。ORF 21与化合物calixanthomycin A聚酮合酶的KSα有67%的相似性,ORF 20与化合物griseorhodin A的KSβ有49%的相似性。通过接合转移使含芳香聚酮合酶基因簇的cos493整合进白色链霉菌宿主基因组中。高效液相色谱分析发酵粗提物发现了2个克隆特异化合物峰,紫外光谱分析显示化合物1在223、296和420 nm处有特征吸收峰,化合物2在214、261和447 nm处有特征吸收峰,特异峰具备芳香聚酮化合物的紫外吸收特征。对发酵粗提物的抑菌活性检测发现,其对金黄色葡萄球菌有抑制作用。[结论]本研究运用基于序列的宏基因组学技术,在链霉菌宿主中表达了来源于土壤微生物的芳香聚酮合酶基因簇并产生了具有抗菌活性的化合物。 相似文献
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梨内根-贝壳杉烯合酶基因克隆及表达分析 总被引：1，自引：0，他引：1
中矮1号(Pyrus communis)是中国农业科学院果树研究所选育的梨优良矮化砧木,为研究其矮化机理,应用同源克隆的方法从中矮1号叶片总RNA中克隆赤霉素合成过程中的关键酶——内根-贝壳杉烯合酶(KS)基因的cDNA全长序列,并对该基因在不同梨品种中的表达进行分析.结果表明:基于苹果基因组序列设计的特异引物从中矮1号的总RNA中扩增出了1个编码框全长为2214 bp的cDNA序列,其编码737个氨基酸残基,推断分子量为83.63 kD,等电点为5.37.其氨基酸序列与报道的其他植物KS氨基酸序列的相似性为53.61％～72.63％,其中,与板栗(AEF32083.1)的相似性最高,其氨基酸序列中包含植物KS基因所共有的YDTAWVAWVP和DDXXD保守结构域,因此,将分离到的基因命名为PcKS.早酥、锦香和中矮1号等不同梨品种的PcKS基因的cDNA序列仅有个别碱基差异,但编码的氨基酸序列完全一致,品种间不存在结构差异.RT-PCR表达分析结果表明,PcKS基因在早酥中的表达量低于同时期的锦香和中矮1号,与植株高度相反,初步表明该基因的表达有与梨植株生长势呈负相关的趋势. 相似文献
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[目的]探索棉花黄萎菌黑色素合成途径中的相关基因.[方法]通过设计多对引物,对新疆棉花黄萎菌强致病力菌株V592进行了聚酮合成酶基因(PKS)的PCR、克隆和测序,并对所测序列进行基因结构及进化分析.[结果]获得真菌DHN黑色素合成途径中的一个关键酶—聚酮合成酶基因(PKS)的全序列,为6 742bp(登录号:KC422576).序列分析显示,该基因由4个外显子和3个内含子组成,其开放阅读框(ORf)编码2 189个氨基酸;具有Ⅰ型聚酮合成酶基因(PKS I)的结构特征.以KS编码氨基酸序列构建系统关系树,结果表明产生相同多聚酮次生代谢物质的真菌具有相同的进化来源,V592与产生黑色素(melanin)的其他真菌处于相同的进化分支上,而产生其他次生代谢产物的真菌则分别形成不同的进化分支.[结论]PKS基因与棉花黄萎菌黑色素的产生有关. 相似文献
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真菌聚酮化合物是一类重要的次生代谢产物,其结构和功能多样,生物学活性广泛.聚酮合酶(Polyketide synthase,PKS)是催化聚酮化合物合成的关键酶.近几年,随着基因组测序技术、分子生物学技术和遗传分析工具、表达宿主、重组酶制剂等的发展,真菌聚酮合酶基因的研究取得了许多新的进展.文章对近年来在真菌聚酮合酶基因获得、基因功能验证及真菌聚酮合酶基因工程方面的研究进展进行了综述,并对该领域的研究热点进行了展望. 相似文献
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聚酮合酶(Polyketide synthase,PKS)是产生聚酮化合物的模块化复合酶,聚酮合酶能产生数量众多并具有生物活性的聚酮类天然产物。近年来一类与cis-AT聚酮合酶存在较大差异的trans-AT聚酮合酶被广泛研究。文章介绍cis-AT聚酮合酶与trans-AT聚酮合酶区别及trans-AT聚酮合酶基因簇中特殊功能域研究进展,展望利用功能域改造基因簇研究方向,以期为天然产物改造提供新靶点。 相似文献
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茶树种质资源性状变异与亲缘关系的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
对茶树９个品种以及红山茶、白山茶两个对照种的叶部形态特征、叶部解剖结构和生化成分进行了综合测定，采用主成分分析、系统聚类、对应分析等数学手段分析品种间的变异性、进化途径及亲缘关系的结果表明：（１）茶树系统演变遵循白山茶→红山茶→茶的演化趋势，并且白山茶和红山茶有较近的亲缘关系；（２）湖南３个茶树品种的进化次序为：城步峒茶→江华苦茶→安化群体；（３）可将茶树的演化划分３个进化层次． 相似文献
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聚酮和非核糖体多肽的复合化合物具有独特的生理活性,它们由聚酮合酶/非核糖体肽合成酶（PKS/NRPS）催化合成。目前球孢白僵菌Beauveria bassiana中含SDR结构域的PKS/NRPS酶的生物合成机制尚不清楚,采用基因挖掘技术从球孢白僵菌基因组中分离得到1个PKS/NRPS基因（命名Bbpks2）,利用生物信息学分析对其功能进行预测并检测该基因在以6.0 g·L-1麦芽提取物和3.0 g·L-1酵母提取物为基本氮源培养基,7种碳源添加物和以1.8 g·L-1麦芽糖和6.0 g·L-1葡萄糖为基本碳源培养基,4种氮源添加物培养基上的具体表达情况,其中每种添加物含量为4.0 g·L-1。结果显示:Bbpks2基因长度为12 051 bp,编码4 016个氨基酸;其结构域组织顺序为KS-AT-DH-MT-KR-ACP-C-A-PP-SDR,是一种含有SDR结构域的PKS/NRPS;系统进化分析发现,BbPKS2与球孢白僵菌JEF007菌株（PMB64475.1）、头状虫草Tolypocladium capitatum（PNY25600.1）等的PKS/NRPS蛋白聚在同个分支中,可能参与一种聚酮/非核糖体多肽类化合物的生物合成;比较不同氮源、碳源添加物对Bbpks2基因表达的影响,发现该基因在添加了乳糖的培养基上的表达量是其他碳源添加物的3.4倍以上,添加了牛肉浸粉的培养基上表达量是其他氮源添加物的1.3倍以上。该研究为下一步通过异源表达鉴定Bbpks2基因的具体功能,及其调控机理研究和基因资源利用奠定基础。 相似文献
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采用非损伤DNA分析技术,在上海崇明岛自然保护区和辽宁双台河口自然保护区斑背大尾莺(Lo-custella pryeri)种群样本中检测出15个新的mtDNA控制区单倍型。结合已发表的数据进行综合分析,结果表明:在崇明岛自然保护区的种群与江西南矶山、辽宁双台河口、黑龙江扎龙地理种群间没有显著的遗传差异,该结果显示出上海崇明岛种群与其他3个地理种群的巢形相异在遗传学上缺乏关联。此外,双台河口新定义的3个单倍型与南矶山、双台河口、扎龙地区的单倍型以及双台河口以往发现的单倍型发生了明显分化,其分支间遗传距离显著大于各栖息地种群(约10倍)。这暗示了双台河口分布的斑背大尾莺种群部分发生了分化,或者后分化出的进化支(W,R)属于斑背大尾莺指名亚种或新亚种。 相似文献
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小麦叶锈病是小麦生产中的重要病害,抗病品种的利用是防治该病安全、高效、经济的方法。明确抗叶锈病相关基因的作用对于有效防治叶锈病具有重要意义,而Ca2+ CaM/CML信使系统在抗病过程中起着重要作用,并且不同的CaM亚型可能调控不同的抗病途径。前期研究发现在抗病和感病转录中存在显著差异表达的CaM/CML序列,在此基础上,在小麦近等基因系TcLr19中克隆该基因的开放读码框（open reading frame,ORF）。通过用Blastx及多种软件进行序列分析,初步确定其结构特性。该基因包含一个完整458 bp的开放阅读框,编码147个氨基酸;编码的蛋白不含跨膜区、无信号肽、定位在线粒体以外的其他细胞器中,具有一个EF hand_8以及多个EFh保守结构域。该基因与粗山羊草CML25/26 基因的亲缘关系最近,相似性高达99%,确定其为一个新的小麦CML亚型,命名为TaCML25/26。用SWISS MODEL构建CML的三维模型。利用实时荧光定量PCR（qRT PCR）分析该基因在TcLr19和其感病突变体Mu19中表达的特性。该基因不仅在根、茎、叶等组织中均有不同程度的表达,而且在叶片中表达受叶锈菌诱导,表达高峰出现时间在小麦近等基因系TcLr19和感病突变体Mu19中显著不同,在抗病的TcLr19中比在感病突变体中高峰早出现96 h;外源植物激素水杨酸、脱落酸在TcLr19中诱导TaCML25/26上调表达。为今后解析小麦类钙调素基因在植物抗叶锈病中的生物学功能奠定基础。 相似文献
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高粱·玉米核及细胞器基因核苷酸替代率与选择压力关系分析（摘要） 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]探讨选择压力与核苷酸替代率的关系。[方法]采用统计学方法分析高粱、玉米中部分核基因、细胞器基因的同义替代率、非同义替代率以及2者之间的比值,并对一些相关功能基因进行对比分析。[结果]相关功能基因在核与叶绿体中所受的纯化选择压力相近,在线粒体中则较低。高粱、玉米核同源基因间及核中不同功能基因间核苷酸替代的差异主要由非同义替代的差异造成。[结论]选择压力影响不同功能基因、不同物种的分子进化速率,而核与细胞器基因间进化速率的差异与选择压力间并无直接联系。 相似文献
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Cytb、12SrRNA基因进化速度对构建系统进化树的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]论证线粒体Cytb和12SrRNA基因不同进化速率影响构建的系统树拓扑结构。[方法]从GenBank下载了蛇亚目12科15种蛇线粒体全序列,提取Cytb和12SrRNA基因序列,选用GTR＋I＋G核苷酸替代模型,基于最大似然法,用PAUP4.0软件分别构建2个基因的系统关系树。[结果]在选用相同的软件、建树方法和研究物种的情况下,构建的系统树拓扑结构差异主要是因为线粒体Cytb和12SrRNA基因进化速率不同产生的。[结论]在分子系统进化研究中,要针对不同的研究物种和研究目的,选择合适的基因构建系统进化树。 相似文献
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[目的]探讨选择压力与核苷酸替代率的关系。[方法]采用统计学方法分析高粱、玉米中部分核基因、细胞器基因的同义替代率、非同义替代率以及二者之间的比值,并对一些相关功能基因进行对比分析。[结果]相关功能基因在核与叶绿体中所受的纯化选择压力相近,在线粒体中则较低。高粱、玉米核同源基因间及核中不同功能基因间核苷酸替代的差异主要由非同义替代的差异造成。[结论]选择压力影响不同功能基因、不同物种的分子进化速率,而核与细胞器基因间进化速率的差异与选择压力间并无直接联系。 相似文献