基于糖多孢红霉素E3和NRRL23338菌株基因组和转录组比较分析的有关红霉素生物合成的系统

糖多孢红霉菌(S. erythraea)是一种革兰氏阳性丝状纤维菌,被用工业生产红霉素A(Er A), 有很高的临床价值。在这项研究中,我们测序了一个通过随机突变获得的高产菌株(E3)和一个筛选出的野生型的菌株NRRL23338的全基因组,并且都检测了他们的时间梯度表达谱。基于这两个菌株的基因组和转录组数据,我们进行了基因组和转录组水平的比较分析。

华东理工大学叶邦策教授、上海生物信息技术研究中心李亦学、李园园研究员领导的研究小组对野生型的NRRL23338进行研究,在E3菌株中观察到大量的基因突变位点,包括60个插入位点,46个缺失位点和584个单核苷酸突变位点(SNV)。时间梯度转录组数据的分析中显示E3菌株的红霉素生物合成相关的基因和信号通路在60个小时的时间进程中是显著上调的。根据我们的数据,之前发现的糖多孢红霉菌的一个全局性调控基因bldD并没有表现出与红霉素表达的正相关性,也暗示出在糖多孢红霉菌中红霉素的合成存在着替代监管机制,我们通过基因组和转录组数据的综合分析提出了几种潜在的调控器。该研究的发现将有助于理解糖多孢红霉菌中红霉素生物合成的全局调控机制,并为遗传和代谢工程提供有益的线索。该研究发表在2013年《BMC Genomics》杂志上。

参考文献:

Systems perspectives on erythromycin biosynthesis by comparative genomic and transcriptomic analyses of S. erythraea E3 and NRRL23338 strains.YuanYuan Li,et al.BMC Genomics.2013

作者简介:

李亦学:上海生物信息技术研究中心主任,中科院上海生命科学研究院系统生物学重点实验室副主任,研究员。清华973国家重点基础研究发展计划项目《基于新一代测序的生物信息学理论与方法》专家组成员。主要从事与DNA序列相关的软件开发研究,特别发展了时间序列的统计相关算法。

叶邦策:华东理工大学特聘教授,博导,教育部“长江学者”特聘教授(2014年)。主要研究方向: 生物分析及生物传感;分析生物技术及生物系统工程。

李园园:上海生物信息技术研究中心研究员,主任助理。清华973国家重点基础研究发展计划项目《基于新一代测序的生物信息学理论与方法》第一课题组学术骨干。主要研究方向为,借助生物学网络分析揭示生物系统特定条件下的调控机制。