碳代谢阻遏基因snf1和Reg1调控黄曲霉生长发育和黄曲霉毒素合成
发布时间：2022-01-10 09:27
黄曲霉毒素具有强致癌性和强毒性,严重威胁食品安全和人畜健康。碳代谢阻遏物（CreA）是真菌碳代谢过程关键调控因子,是协调水解酶合成分泌、碳代谢和次级代谢产物合成的关键节点。AMP依赖的蛋白激酶（SNF1）和磷酸酶Ⅰ（Reg1）可调控CreA磷酸化水平,影响CreA细胞定位和功能。本研究通过构建缺失突变株,解析SNF1和Reg1对黄曲霉生长发育、碳源利用和黄曲霉毒素合成的调控作用。主要结论如下:（1）在黄曲霉野生株NRRL3357中敲除snf1基因后,突变株在马铃薯葡萄糖琼脂培养基、葡萄糖、蔗糖、海藻糖、淀粉、果胶和微晶纤维素培养基中,菌落直径普遍变小,菌落颜色变浅,分生孢子量减少。敲除Reg1基因后,在葡萄糖、蔗糖、海藻糖、果胶和微晶纤维素培养基上,菌落直径比出发菌株小,孢子量减少;在淀粉培养基上,菌落直径略微变大,孢子在菌落边缘形成完整的环状。结合显微观察实验的结果,表明SNF1和Reg1正调控黄曲霉的生长和分生孢子的正常发育。（2）淀粉培养基上,Δsnf1菌落直径减小,ΔReg1菌落直径变大,SNF1和Reg1可能通过碳代谢抑制因子CreA影响淀粉酶表达,Reg1基因敲除后导致核内...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
黄曲霉CCR调控机理（Adnanetal.,2017）
图 2-1 融合 PCR 原理ig2-1 Graphical representation of the construction of the gene replacement cassette on the basis of tdouble-joint PCR PCR：分别扩增 5’同源臂，筛选标记基因和 3’同源臂，其中 5’同源臂的反向引物向引物带有 27bp 筛选标记基因两端的重复序列。序如表 2-1。表 2-1 第一轮 PCR 程序Table2-1 the first PCR amplification procedureTemperature Time Cycles95 ℃ 5min95 ℃ 20s58 ℃ 20s3572 ℃ Xmin72 ℃ 5min PCR：将三个片段按照浓度/碱基长度为 1:3:1，混合进行 PCR 反应。
2.3.1 黄曲霉 Snf1、Reg1 的生物信息学分析(1) 功能结构预测从黄曲霉 NRRL3357 基因组中获得的基因编号，提交 NCBI，获得蛋白质序列，运行 Blast分析。如图 2-3A 所示，SNF1 是 AMP-activated 蛋白激酶，含有 STKs_AMPK_α 结构域，能够转移 ATP γ 位磷酸基团到蛋白底物的丝氨酸/苏氨酸残基。AMPK 磷酸化下游靶蛋白，影响碳水化合物代谢和吸收，脂质和脂肪酸生物合成和能源储存等。在植物中，SNF1 是由催化亚基和两个调节亚基组成的异源三聚体，作为糖代谢的主要调控因子。在酿酒酵母中，SNF1 催化亚基包含N 端激酶结构域和 C 端调控结构域的 633 个氨基酸多肽（Hedbacker and Carlson, 2011）。如图 2-3B 所示，Reg1 有 DUF1 结构域，这个短结构域两端是高度保守的色氨酸。该蛋白家族包含一个酿酒酵母 RAS-cAMP 路径的负调控因子 MKS1，和裂殖酵母锌指结构家族 GATA 相关的 GAF1 转录因子。MKS1 编码胞质蛋白，参与多种生物过程包括 ras 信号、赖氨酸生物合成和氮源代谢；MKS1 负调控 RTG 基因（编码线粒体和过氧化物酶体酶，参与氨基酸从头合成）（Dilova et al., 2002）。GAF1 是一个由 290 个氨基酸组成的 32kDa 蛋白，是一个转录激活子（Hoeet al., 1998）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄曲霉素合成相关基因表达与环境因素的关系[J]. 路子显,伍松陵,孙长坡. 生物技术通报. 2010(11)
硕士论文
[1]水活度和温度调控稻米上黄曲霉生长和产毒的机制研究[D]. 吕聪.中国农业科学院 2018
[2]花生储藏过程中水活度、温度对黄曲霉生长和产毒的影响[D]. 刘肖.中国农业科学院 2016
[3]不同环境因素对拟轮生镰孢产毒及其FUM基因表达的影响[D]. 李世雄.河北农业大学 2014
[4]水活度用于食品微生物安全检验控制的研究[D]. 张朦.华中农业大学 2013
本文编号：3580467
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
黄曲霉CCR调控机理（Adnanetal.,2017）
图 2-1 融合 PCR 原理ig2-1 Graphical representation of the construction of the gene replacement cassette on the basis of tdouble-joint PCR PCR：分别扩增 5’同源臂，筛选标记基因和 3’同源臂，其中 5’同源臂的反向引物向引物带有 27bp 筛选标记基因两端的重复序列。序如表 2-1。表 2-1 第一轮 PCR 程序Table2-1 the first PCR amplification procedureTemperature Time Cycles95 ℃ 5min95 ℃ 20s58 ℃ 20s3572 ℃ Xmin72 ℃ 5min PCR：将三个片段按照浓度/碱基长度为 1:3:1，混合进行 PCR 反应。
2.3.1 黄曲霉 Snf1、Reg1 的生物信息学分析(1) 功能结构预测从黄曲霉 NRRL3357 基因组中获得的基因编号，提交 NCBI，获得蛋白质序列，运行 Blast分析。如图 2-3A 所示，SNF1 是 AMP-activated 蛋白激酶，含有 STKs_AMPK_α 结构域，能够转移 ATP γ 位磷酸基团到蛋白底物的丝氨酸/苏氨酸残基。AMPK 磷酸化下游靶蛋白，影响碳水化合物代谢和吸收，脂质和脂肪酸生物合成和能源储存等。在植物中，SNF1 是由催化亚基和两个调节亚基组成的异源三聚体，作为糖代谢的主要调控因子。在酿酒酵母中，SNF1 催化亚基包含N 端激酶结构域和 C 端调控结构域的 633 个氨基酸多肽（Hedbacker and Carlson, 2011）。如图 2-3B 所示，Reg1 有 DUF1 结构域，这个短结构域两端是高度保守的色氨酸。该蛋白家族包含一个酿酒酵母 RAS-cAMP 路径的负调控因子 MKS1，和裂殖酵母锌指结构家族 GATA 相关的 GAF1 转录因子。MKS1 编码胞质蛋白，参与多种生物过程包括 ras 信号、赖氨酸生物合成和氮源代谢；MKS1 负调控 RTG 基因（编码线粒体和过氧化物酶体酶，参与氨基酸从头合成）（Dilova et al., 2002）。GAF1 是一个由 290 个氨基酸组成的 32kDa 蛋白，是一个转录激活子（Hoeet al., 1998）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄曲霉素合成相关基因表达与环境因素的关系[J]. 路子显,伍松陵,孙长坡. 生物技术通报. 2010(11)
硕士论文
[1]水活度和温度调控稻米上黄曲霉生长和产毒的机制研究[D]. 吕聪.中国农业科学院 2018
[2]花生储藏过程中水活度、温度对黄曲霉生长和产毒的影响[D]. 刘肖.中国农业科学院 2016
[3]不同环境因素对拟轮生镰孢产毒及其FUM基因表达的影响[D]. 李世雄.河北农业大学 2014
[4]水活度用于食品微生物安全检验控制的研究[D]. 张朦.华中农业大学 2013
本文编号：3580467
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/3580467.html
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