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纳他霉素高产菌株Streptomyces gilvosporeus F607 基因组及其生物合成基因簇分析

日期:2019-10-04     浏览:177    下载:0     体积:3.77M     评论:0    


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付加芳1 张晶3 张严洁2 杨纯2 曹广祥1 宗工理*1
1 山东省医药生物技术研究中心 山东第一医科大学(山东省医学科学院) 山东 济南 250062
2 济南大学医学与生命科学学院 山东 济南 250200
3 山东大学生命科学学院 山东 济南 250100
 
摘 要:

【背景】纳他霉素(Natamycin)是一种天然、广谱、高效的多烯大环内酯类抗真菌剂,褐黄孢链霉菌(Streptomyces gilvosporeus)是一种重要的纳他霉素产生菌。目前S. gilvosporeus 基因组序列分析还未有报道,限制了该菌中纳他霉素及其他次级代谢产物合成及调控的研究。

【目的】解析纳他霉素高产菌株S. gilvosporeus F607 的基因组序列信息,挖掘其次级代谢产物基因资源,为深入研究该菌株的纳他霉素高产机理及生物合成调控机制奠定基础。

【方法】利用相关软件对F607 菌株的基因组序列进行基因预测、功能注释、进化分析和共线性分析,并预测次级代谢产物合成基因簇;对纳他霉素生物合成基因簇进行注释分析,比较分析不同菌种中纳他霉素生物合成基因簇的差异;分析预测S.gilvosporeus F607 中纳他霉素生物合成途径。

【结果】F607 菌株基因组总长度为8 482 298 bp,(G+C)mol%为70.95%,分别在COG、GO、KEGG 数据库提取到5 062、4 428、5 063 个基因的注释信息。同时,antiSMASH 软件预测得到29 个次级代谢产物合成基因簇,其中纳他霉素基因簇与S.natalensis、S. chattanoogensis 等菌株的纳他霉素基因簇相似性分别为81%和77%。除2 个参与调控的sngT 和sgnH 基因和9 个未知功能的orf 基因有差异外,S. gilvosporeus F607 基因簇中其他纳他霉素生物合成基因及其排列顺序与已知的纳他霉素基因簇高度一致。

【结论】分析了S. gilvosporeus 全基因组信息,预测了S. gilvosporeus F607 中纳他霉素生物合成的途径,为从基因组层面上解析S. gilvosporeusF607 菌株高产纳他霉素的内在原因提供了基础数据,为揭示纳他霉素高产的机理及工业化生产和未来新药的发现奠定了良好的基础。
 
关键词:褐黄孢链霉菌,纳他霉素生物合成基因簇,次级代谢
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