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合成類胡蘿卜素新的底盤細(xì)胞發(fā)現(xiàn)了
記者5月22日從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所獲悉，該所功能因子利用與生物合成創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究人員從水稻根際土壤中分離得到一株新的紅酵母，在染色體水平上首次獲得了紅酵母高質(zhì)量基因組信息，并首次發(fā)現(xiàn)紅酵母發(fā)酵代謝物具有很好的抗炎特性。該研究為合成類胡蘿卜素細(xì)胞工廠的構(gòu)建提供理論基礎(chǔ)。
相關(guān)研究結(jié)果最近發(fā)表在《國(guó)際生物大分子雜志》(International Journal of Biological Macromolecules)上。
類胡蘿卜素是合成維生素的重要前體，存在于高等植物和微生物中，并且廣泛應(yīng)用于心血管疾病治療、癌癥預(yù)防等領(lǐng)域。紅酵母具有保守的類胡蘿卜素生物合成途徑，與其他酵母相比，紅酵母的類胡蘿卜素生物合成過(guò)程具有營(yíng)養(yǎng)需求簡(jiǎn)單、生長(zhǎng)時(shí)間短、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。
然而，與其它細(xì)胞工廠相比，紅酵母的研究進(jìn)展非常有限，主要原因在于其遺傳背景不清晰，重要基因的功能注釋缺乏以及不同紅酵母之間遺傳差異阻礙了紅酵母在代謝和基因工程中的應(yīng)用。
該研究通過(guò)基因組測(cè)序獲得紅酵母中目前最高質(zhì)量的基因組-染色體級(jí)別的基因組信息。比較基因組學(xué)分析顯示，該紅酵母類胡蘿卜素生物合成關(guān)鍵基因拷貝數(shù)多于其他紅酵母。轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)分析顯示，發(fā)酵過(guò)程中脂質(zhì)和類胡蘿卜素生物合成顯著富集。
隨后，研究人員通過(guò)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵時(shí)間越長(zhǎng)，該紅酵母的代謝產(chǎn)物具有更強(qiáng)的抗炎特性。研究系統(tǒng)闡述了紅酵母高效合成類胡蘿卜素的分子機(jī)制，揭示了粘紅酵母作為生物合成類胡蘿卜素和其他活性化學(xué)物質(zhì)新的底盤細(xì)胞的潛力。
該研究獲得國(guó)家自然科學(xué)基金、湖南省自然科學(xué)基金與中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程的資助。
相關(guān)論文信息：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38719011/
