2株海洋来源链霉菌次级代谢产物多样性研究

来源 :福建师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lingotest
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本论文通过改变培养方式、添加化学诱导剂(elicitor)、分析次级代谢产物合成基因簇,研究2株海洋来源链霉菌次级代谢产物的多样性。菌株经16S r DNA鉴定为灰略红链霉菌Streptomyces sp.FJNU027(FJNU027)和浅紫链霉菌Streptomyces sp.FJNU028(FJNU028)。海洋来源链霉菌FJNU027通过添加化学诱导剂,激活沉默基因簇,以增加其次级代谢产物多样性。在海洋来源链霉菌FJNU027培养过程中加入化学诱导剂,发现发酵液颜色发生变化,利用薄层层析(TLC)、高效液相色谱(HPLC)、液相色谱质谱联用(LC-MS)分析,发现在化学诱导剂suberoylanilide hydroxamic acid(SAHA)的作用下,增加了其次级代谢产物的多样性。利用antiSMASH分析海洋来源链霉菌FJNU027次级代谢产物合成基因簇,发现总共有25个潜在次级代谢产物合成基因簇,可能合成的产物包括5个萜类、3个PKS、2个四氢嘧啶类、2个NRPS、2个铁载体、1个羊毛硫肽类、1个吩嗪类、2个细菌素和1个丁内酯类及6个其他产物,且大部分都是未知次级代谢产物合成基因簇,或是具有极低相似性的已知次级代谢产物合成基因簇,因此海洋来源链霉菌FJNU027具有产生新颖次级代谢产物的潜力。对海洋来源链霉菌FJNU027中分离得到的5个新次级代谢产物与基因簇进行比对,大致确定了新次级代谢产物与基因簇的对应关系。海洋来源链霉菌FJNU028通过改变培养条件,激活沉默基因簇,以增加其次级代谢产物多样性。从28种培养基中筛选出一种发酵周期短,次级代谢产物丰富,具有良好抑制酿酒酵母活性的培养基:20%YPD培养基。以抑制酿酒酵母活性为指标,确定最佳发酵周期为4天。以抑制酿酒酵母活性为指标,确定500 m L三角瓶最佳装液量为450 m L。利用最佳培养方式发酵海洋来源链霉菌FJNU028 150 L,从中获得9.3 g具有良好抑制酿酒酵母活性的有机粗提物。海洋来源链霉菌FJNU028通过添加化学诱导剂,激活沉默基因簇,期望增加其次级代谢产物多样性。通过TLC、HPLC分析海洋来源链霉菌FJNU028次级代谢产物多样性变化,发现该菌株对化学诱导剂不敏感,未能出现新次级代谢产物。利用antiSMASH分析海洋来源链霉菌FJNU028次级代谢产物合成基因簇,发现总共有24个潜在次级代谢产物合成基因簇,可能合成的产物包括5个萜类、4个PKS、5个NRPS、3个细菌素、2个铁载体、1个类NRPS、1个羊毛硫肽类和1个四氢嘧啶类及2个其他产物,且大部分都是未知次级代谢产物合成基因簇,或是具有极低相似性的已知次级代谢产物合成基因簇,因此,海洋来源链霉菌FJNU028具有较大合成新次级代谢产物的潜力。本论文通过改变发酵方式和添加化学诱导剂来激活沉默基因簇,增加了海洋来源链霉菌FJNU027和FJNU028次级代谢产物的多样性。通过antiSMASH分析了海洋来源链霉菌FJNU027和FJNU028次级代谢产物合成基因簇,并对海洋来源链霉菌FJNU027中分离得到的5个新次级代谢产物与基因簇进行比对,大致确定了新次级代谢产物与基因簇的对应关系。本论文研究表明,改变发酵条件和添加化学诱导剂是增加目的菌次级代谢产物多样性的有效方法;本研究为海洋来源放线菌菌种资源的充分利用提供了参考依据。
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