一株稀有海洋真菌Stachybotrys longispora FG216的De Novo测序及基因组学分析

【背景】长孢葡萄穗霉菌(Stachybotrys longispora) FG216是一株稀有海洋真菌,其次生代谢产物FGFC1具有纤溶活性。进行S. longispora FG216的基因组序列分析,将充实和促进海洋微生物功能基因和次生代谢产物合成生物学的基础研究和应用研究。【目的】解析S. longispora FG216的基因组序列,分析基因组生物功能和同源相似性关系,分析次生代谢产物纤溶活性化合物FGFC1的相关基因。【方法】基于Illumina HiSeq高通量测序平台对S. longispora FG216菌株进行De Novo测序,使用SSPACE、Augustus等软件进行组装、编码基因预测、基因功能注释、物种共线性分析以及预测FGFC1次生代谢产物合成基因簇。【结果】S. longispora FG216的基因组测序总长度为45622830bp,共得到605个Scaffold,GC含量为51.31%,注释预测得到13329个编码基因和169个非编码RNA。基因组测序数据提交至国家微生物科学数据中心(编号为NMDC60016264),其中13 053、8 422、8 460、7 714和2 847个基因分别能够在NR、KEGG、KOG、GO和CAZy数据库匹配到注释信息。比较基因组学分析发现,Stachybotrys具有保守性,核心基因占基因家族总数目的71.44%,S. longispora FG216与S. chlorohalonata IBT 40285的相似性最高;同时,预测得到101个次生代谢产物合成基因簇,其中18个基因簇与已知的化合物相匹配。通过antiSMASH预测,Cluster57是编码合成FGFC1母核结构异吲哚啉酮的基因簇,与S.chlorohalonataIBT40285中的基因簇相似度为40%。【结论】海洋稀有真菌S.longisporaFG216的基因组信息已上传至国家微生物科学数据中心公开使用,为Stachybotrys种属的研究提供了重要的参考意义,同时发现了S. longispora FG216次生代谢产物纤溶活性化合物FGFC1母核部分编码基因是Cluster 57。     

响应面法优化海洋镰刀腐皮菌产出HMG-CoA还原酶抑制剂的培养条件

【目的】采用响应面法对海洋微生物镰刀腐皮菌FG319发酵产生MFS(Metabolite of Fusarium solani FG319)培养条件进行优化。【方法】在单因素试验结果的基础上,依据Box-Behnken中心组合原则设计诱导物添加量、培养时间、培养温度的3因素3水平响应面实验,以MFS产出量为响应值优化镰刀腐皮菌FG319的培养条件。【结果】镰刀腐皮菌FG319最优培养条件为诱导物添加量0.6%、培养时间7 d、培养温度22°C,在此培养条件下,MFS最高产量达到20.11 mg/L,是优化前的4倍,与理论预测的相对误差为0.64%,实测值与响应面预测值拟合良好。镰刀腐皮菌FG319代谢产物MFS在HMG-CoA还原酶和NADPH构筑的分子评价反应体系,当MFS添加到100 mg/L时,具有类似洛伐他汀抑制HMG-CoA还原酶的最大抑制率。【结论】响应面试验设计对镰刀腐皮菌FG319培养条件的优化是有效的,其次生代谢产物MFS体外抑制HMG-CoA还原酶的效果也是明显的。     

具有纤溶活性作用的海洋真菌代谢产物的分离与菌株鉴定

本文旨在分离具有纤溶活性作用的化合物和鉴定产生纤溶活性化合物的菌株FG216的种属分类。以马铃薯蔗糖培养基为种子培养基,改良查氏培养基为发酵培养基对菌株进行发酵培养,用甲醇作为提取溶剂,通过半制备型高效液相色谱从真菌FG216的1 L发酵液中分离和精制了12 mg纤溶活性化合物,该纤溶活性化合物在纤溶酶原和单链尿激酶性纤溶酶原激活剂相互活化反应体系中添加10μg/mL活性最高。对FG216菌株rDNA的ITS基因(ITS-5.8 S rDNA)进行PCR扩增、测序,从GenBank获取相似序列,通过序列比对分析和系统发育分析表明菌株FG216与Stachybotrys longispora同源性最高。从分离的海洋微生物葡萄穗霉属菌株FG216分离得到的纤溶活性化合物具体促进纤溶酶原和单链尿激酶性纤溶酶原激活剂相互活化的作用。     

基于Box Behnken响应面法优化口腔模拟环境IgY抑制牙龈卟啉单胞菌增殖

【目的】利用Box Behnken响应面法研究免疫球蛋白Y(Ig Y)影响牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)的生长繁殖特性,发现口腔模拟环境中P.gingivalis的响应值与Ig Y剂量、初始P.gingivalis数量、培养时间的关系。【方法】以P.gingivalis最终的菌落数为评价指标,通过单因素试验研究培养时间、Ig Y剂量和初始P.gingivalis数量的最佳条件,再依据Box Behnken中心组合原则设计三因素三水平响应面试验进行优化,评价Ig Y的抑制效果。优化得到的试验条件重复3次,以验证模型的准确性。【结果】单因素试验结果表明,以180 mmol/L的Ig Y剂量,2×10~6 CFU/m L的初始P.gingivalis数量,37°C厌氧培养4 h,口腔模拟环境Ig Y对P.gingivalis繁殖的影响达到最佳状态。通过Design Expert 8.0软件对回归方程的分析得到各因素最佳条件为:Ig Y剂量165 mmol/L、初始P.gingivalis数量2×10~6 CFU/m L、培养时间4.5 h。采用优化实验条件,重复3次试验,P.gingivalis最终菌落数是5.92×10~5 CFU/m L,与模型预测值5.85×10~5 CFU/m L相对误差1%,方差分析表明模型P值显著,缺失值P值不显著,理论值与实测值拟合良好。【结论】Ig Y能显著抑制牙龈卟啉单胞菌的增殖,优化后口腔模拟环境中的P.gingivalis最终菌落数显著降低,回归模型能够预测口腔模拟环境中P.gingivalis的增殖。     

海藻中两种纤溶活性化合物的分离与结构鉴定

采用氯仿-甲醇有机溶剂提取、常压硅胶柱层析等方法进行分离纯化,从微劳马尾藻的提取物中分离纯化了6个化合物;根据核磁共振谱分析及文献解析化合物B、D分别确定为棕榈酰基．油酰基-3-O-α-D-吡喃葡萄糖基甘油和肉豆蔻酰基-油酰基-3-O-α-D-吡喃葡萄糖基甘油;使用酶标仪体外测定化合物的纤溶活性,发现化合物B使纤溶作用提高了10％～30％,化合物D的纤溶促进作用弱于化合物B;分离纯化的纤溶促进化合物B和D属于甘油糖脂类化合物。本文首次从微劳马尾藻分离得到了肉豆蔻酰基．油酰基-3-O-α-D-吡喃葡萄糖基甘油。     

海藻肽的化学结构特征和活性作用研究进展

海藻中的肽类化合物具有显著的生物活性和药理作用,对其氨基酸序列及活性作用的研究已经取得了一些重要进展。发现的海藻肽类化合物并确定其化学结构式的主要有二肽、环肽和脂肽,这些肽类化合物具有抗肿瘤、降血压、降血脂、抗凝血、促进神经细胞分化、抗氧化、抗菌和抗病毒等生物活性。预测海藻肽类化合物在疑难病症的治疗上将发挥重要作用。     

响应面法优化海洋微生物发酵产生纤溶化合物的培养条件

采用响应面法对海洋微生物长孢葡萄穗霉菌FG216发酵产生纤溶化合物FGFC1 (Fungi fibrinolyticcompound 1)培养条件进行优化.在单因素试验结果的基础上通过Design-Expert软件对培养时间、诱导物添加量、培养温度进行3因素响应面试验设计,以FGFC1产出量为响应值优化菌株FG216的培养条件,并验证响应面预测值与实测值的一致性.结果表明,在培养时间为9d、诱导物添加量为0.5％、培养温度为28℃的最优培养条件下FGFC1产量可达1 978.33 mg/L,实测值与响应面预测值拟合良好,说明通过响应面试验设计对FG216培养条件的优化是有效的.