基于序列宏基因组学技术的土壤Ⅱ型聚酮合酶KS_α基因的挖掘

作     者：计青青 冯治洋 JI Qingqing;FENG Zhiyang

作者机构：南京农业大学食品科学技术学院 

基　　金：国家自然科学基金项目(31770049) 

出 版 物：《南京农业大学学报》 (Journal of Nanjing Agricultural University)

年 卷 期：2020年第43卷第2期

页      码：356-363页

摘      要：[目的]本文旨在挖掘土壤微生物宏基因组(environmental DNA,eDNA)中的Ⅱ型聚酮化合物酮基合成酶基因(ketosynthase alpha,KSα),并依据获得的KSα基因与化合物结构的关系初步预测其所在基因簇可能合成的Ⅱ型聚酮化合物种类。[方法]利用Ⅱ型聚酮合酶基因KSα保守区域设计简并引物筛选珠穆朗玛峰及峨眉山土壤宏基因组文库,对筛选得到的KSα基因片段进行测序,并与已知Ⅱ型聚酮化合物KSα基因、孢子色素基因的氨基酸序列用邻接法构建系统发生树,以大肠杆菌的fabB基因作为系统发生树的外群。[结果]总共筛选得到28个珠峰文库来源的KSα基因,11个峨眉山文库来源的KSα基因。将这些KSα基因的氨基酸序列与34种编码已知Ⅱ型聚酮化合物KSα基因和5种聚酮化合物孢子色素KSα基因的氨基酸序列构建系统发生树,结果显示许多eDNA来源的KSα基因与已知聚酮化合物的KSα基因的氨基酸序列相似性较低,并且除在不同Ⅱ型聚酮结构类型对应的KSα基因分支中均有分布外,有些eDNA来源KSα基因在系统发生树中形成了独立的一个分支。[结论]利用宏基因组学方法可以获得新的KSα基因,通过新基因与已知KSα基因的同源比对,可以预测新基因所合成化合物的新颖性,为新化合物的发现奠定基础。

主 题 词：宏基因组学 序列筛选 Ⅱ型聚酮合酶 系统发生树 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 0830[工学-生物工程类] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 071007[071007] 0901[农学-植物生产类] 0836[0836] 090102[090102] 

核心收录：

D　O　I：10.7685/jnau.201903058

馆 藏 号：203891196...