黑曲霉基因组水平的转录调控机制研究

发布时间：2024-05-15 01:49

　　黑曲霉作为国际公认的GRAS菌株广泛应用于有机酸、酶制剂及外源蛋白表达宿主等领域。真菌转录因子数据库(FTFD)中收录了775个经基因组测序预测的黑曲霉转录因子,这其中只有5%的转录因子通过传统方法进行了功能表征,大部分转录因子功能研究仍处于空白状态,并且其全基因组水平的转录因子结合位点信息及其调控机制研究甚少。在丝状真菌中,转录因子发挥关键的生物学调控功能,比如生长发育、细胞过程和刺激响应。因此解析其转录调控机制对于黑曲霉的宿主改造、遗传调控机制研究都具有重要价值。基于以上目的,本文主要以不同曲霉菌株为研究对象,为黑曲霉遗传调控位点的定向改造提供了新工具并结合高通量测序技术解析全基因组水平的不同类型转录因子的结合位点及其调控机制。具体研究内容及结果如下:(1)利用CRISPR/Cas9技术构建适合黑曲霉的单碱基编辑平台基于已有的基因编辑系统CRISPR/Cas9,将其活性蛋白Cas9失活成只具有单链切割活性的n Cas9,然后与胞嘧啶脱氨酶(r APOBEC1)和尿嘧啶核苷糖基化抑制子(UGI)融合成能在黑曲霉中正常表达且发挥碱基编辑功能的单碱基编辑系统。该系统可以通过碱基定点突变对...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1黑曲霉菌落、孢子和菌丝形态[1,2]

第一章绪论1第一章绪论1.1黑曲霉概述黑曲霉（Aspergillusniger）是一种重要的丝状真菌。在分类学上属子囊菌亚门，丝孢纲，丝孢目，丛梗孢科，曲霉属[1]。其生长的最适温度为35~37℃，pH为3~7[1]。根据其形态学可以分为有孢（Conidial）黑曲霉和无孢（Ac....

图1-2CRISPR/Cas9基因编辑系统总览和DNA修复机制[23]

华南理工大学博士学位论文6Cas9蛋白产生的DSBs通过前文所述的NHEJ和HR两种方式进行修复，NHEJ可以通过小片段删除和插入实现基因敲除；HR可以引入外源DNA实现基因敲除和外源蛋白表达（图1-2）。图1-2CRISPR/Cas9基因编辑系统总览和DNA修复机制[23]Fi....

图1-3CRISPR/Cas9系统在丝状真菌中的应用[23]

第一章绪论7因进行敲除，克服了使用HR方法费时费力的缺点[27]。为了进一步提升基因编辑效率，一方面从Cas9蛋白的密码子优化着手；另一方面寻找适合黑曲霉自身的sgRNA启动子[28,29]：从最初使用的锤头酶[24]慢慢发展成使用异源U6启动子[27,30]，随后自身的U6启动....

图1-4真核生物染色质组成及其动态调控[35]

第一章绪论9transferase,DNMTs）以S-腺苷甲硫氨酸SAM为甲基供体，对DNA双链中的CpG岛区域内的胞嘧啶（Cytimidine，C）特异性地添加上CH3基团，实现胞嘧啶转换为5-甲基胞嘧啶的反应[36]。真核生物细胞内的DNA甲基化主要有持续的低甲基化状态，可诱....

本文编号：3973722