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基于全基因组数据华根霉产真菌毒素分析
  • ISSN号:0253-2654
  • 期刊名称:《微生物学通报》
  • 时间:0
  • 分类:TS262.4[轻工技术与工程—发酵工程;轻工技术与工程—食品科学与工程]
  • 作者机构:[1]江南大学工业生物技术教育部重点实验室食品科学技术国家重点实验室生物工程学院酿造微生物及应用酶学研究室,江苏无锡214122
  • 相关基金:国家973计划项目(No.2011CB710800);国家自然科学基金项目(No.31271920);江苏省自然科学基金创新学者攀登项目(No.BK2009003);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(No.JUSRP211A28);江苏省高校优势学科建设工程资助项目 致谢:感谢深圳华大基因研究院、上海生物信息技术研究中心与上海众信生物技术有限公司郝沛博士、余曜博士及DrZhongWang提供的技术支持.
中文摘要:

【目的】在对中国传统优势浓香型白酒产业中重要功能微生物华根霉菌株ccTccM201021全基因组测序的基础上,以生物信息学的方法和手段主要针对真菌毒素的合成代谢途径及关键基因进行分析,考察微生物在食品工业应用中的安全性。【方法】应用Illumina平台Solexa测序技术对华根霉进行基因组测序,运用SOAPdenovo组装软件进行拼接,并进行一系列生物信息分析,考察根霉素、小孢根霉素及典型丝状真菌毒素代谢的主要途径及相关基因,包括PKS、NRPS与PKS—NRPS混合代谢途径;萜类化合物代谢和其他代谢途径等,判断华根霉是否具有产真菌毒素的潜在危害性。【结果】测序结果表明华根霉全基因组大小为45.70Mb左右,GC含量为36.99%。通过基因预测软件分析得到基因17676个,共注释基因13243个。通过进化树与同源基因比较分析,与目前基因组测序完成的仅有的3株接合菌基因组相比,序列相似性普遍偏低,与华根霉存在较为显著的差异,但同源基因的相似性在60%左右。代谢分析表明,华根霉中仅存在较少聚酮合成、萜类化合物合成途径代谢基因,存在大量异源物质降解途径基因。【结论】华根霉基本不具备产目前已知的真菌毒素的关键基因或合成能力,可以认为其发酵产品是相对安全的。在酿造过程中,不仅可作为糖化菌,在混菌发酵时,对部分具有抑菌能力的抗生物质具有降解功能,是发酵工业中应用的相对安全的重要生产菌。

英文摘要:

[Objective] Based on the bioinformations of the whole genomic sequences, we assessed biosynthetic pathway of mycotoxins and antibiotics in Rhizopus chinensis CCTCCM201021, an important fungus isolated from Daqu, a leaven used in the production of traditional Chinese liquor. [Methods[ The sequencing was done using Solexa sequencing technology. The genome was assembled by using SOAP de novo software. Key synthetic pathways and genes of rhizoxin and rhizonin, as well as mycotoxins metabolism were analyzed, including PKS, NRPS and PKS-NRPS hybrid metabolic pathways, terpenoid metabo- lism and other metabolic pathways. [Results] The genome of R. chinensis has a total size of 45.70 Mb and a GC content of 36.99%. Compared with the genomes of the Zygomycetes, the sequence similarity is low, whereas the similarity of the homologous gene is about 60%. The genome differences between Rhizopus and the fungi belonging to the Zygomycete class were significant. By the analysis of typical mycotoxins synthesis pathways and genes based on the genome data, a few polyketide biosynthetic pathway metabolism and terpenoid metabolism genes were found in R. chinensis, but there were great quantity genes of xenobiotics biodeg- radation pathways. [Conclusion] R. chinensis cannot produce mycotoxins, and its products are generally considered as safe.

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期刊信息
  • 《微生物学通报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院微生物研究所 中国微生物学会
  • 主编:赫荣乔
  • 地址:北京市朝阳区北辰西路一号院3号中国科学院微生物研究所内B401室
  • 邮编:100101
  • 邮箱:xuj@sun.im.ac.cn
  • 电话:010-64807511
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-2654
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1996/Q
  • 邮发代号:2-817
  • 获奖情况:
  • 1992年中国科学技术协会优秀学术期刊三等奖,1992年国家科委中共中央宣传部新闻出版署“全国优...,2000年中国科学院优秀期刊三等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:29487