低能离子束重组酵母菌株Ar_Han0458的有参转录组学研究

论文摘要

为了进一步认识和了解通过低能离子注入介导外源转化获得的重组酵母Ar_Han0458的代谢及其转录调控的变化,利用生物信息学方法,基于离子束重组酵母Ar_Han0458及其原始菌株As2340在00h、24h、48h、72h、96h的Illumina转录组测序数据,对Ar_Han0458和As2340进行了转录组方面的比较分析。同时,对发生遗漏性可变剪接的mRNA的启动子区域进行了转录因子分析。差异基因分析结果表明从各发酵时间点与其他时间点相比较来看,在原始菌株As2340和重组菌株Ar_Han0458中,24/00、48/00、72/00、96/00、48/24、72/24的下调表达基因数量均大于上调表达基因数量,在其余时间对比中除了重组菌株Ar_Han0458在72/48上调基因数量和下调基因数量相等,其余均为上调表达基因数量大于下调表达基因数量。差异表达基因的GO富集分析结果显示23个生物学过程、7个细胞组分和10个分子功能为As2340和Ar_Han0458共有;20个生物学过程、6个细胞组分和3个分子功能为As2340特有;5个生物学过程、2个细胞组分和7个分子功能为Ar_Han0458特有。KEGG富集分析表明,特有代谢通路中,苯丙氨酸,酪氨酸和色氨酸生物合成为原始菌株As2340所特有,色氨酸的合成速率0h至72h上升,随后下降;而分解速率0h至48h上升,随后下降。10个差异表达基因参与Ar_Han0458的谷胱甘肽代谢,谷胱甘肽的合成速率分别在24 h和96 h达到峰值。可变剪接分析表明两个菌株的可变剪接均以外显子遗漏性剪接为主要类型,其在As2340和Ar_Han0458中分别占比88.87%、91.03%,其次是3`选择性剪接,两个菌株中均不存在RI。两种菌的可变剪接相关基因的GO二级条目在数量上保持一致,其中色素沉着为As2340特有,细胞增殖为Ar_Han0458特有,其余功能在不同程度上最多相差1~5条GO二级条目。Ar_Han0458及As2340其共有功能主要涉及通道运输和物质转运、催化活性及蛋白底物,而两种菌特有的功能大都为不同的亚基及底物蛋白。同时两个菌株中的差异可变剪接的基因的功能均为水通道蛋白和铜转运蛋白。外显子遗漏性可变剪接的转录因子分析结果表明,在离子束注入介导外源转化后,重组酵母菌株Ar_Han0458的启动子区域的模体相对原始菌株As2340减少一个,但是在重组酵母菌株Ar_Han0458的中新增两个与AP2/ERF区域相关的转录因子。本研究为人们进一步认识和理解低能离子对真核微生物的代谢及转录调控的作用机制提供了生物信息学证据,同时也为离子束重组菌株的次生代谢产物调控的进一步研究提供了理论依据。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 唐朝

导师: 毛培宏

关键词: 低能离子重组,转录组学,差异表达基因,功能富集,可变剪接

来源: 新疆大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 新疆大学

分类号: Q78

总页数: 57

文件大小: 6333K

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