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文檔簡介
1、農(nóng)用抗生素120(簡稱“農(nóng)抗120”)是由刺孢吸水鏈霉菌北京變種產(chǎn)生的一種具有廣譜抗真菌活性的農(nóng)用抗生素。它不僅對白粉病、炭疽病等多種真菌病原菌具有顯著的防治功效,同時(shí)具有促進(jìn)植物增產(chǎn)的作用,因而在植物真菌病害生物防治、促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面發(fā)揮了重要的作用。農(nóng)抗120由刺孢吸水鏈霉菌北京變種的多種次級代謝產(chǎn)物組成,然而其活性成分至今尚未明確。因此,本研究通過對刺孢吸水鏈霉菌北京變種中的次級代謝產(chǎn)物進(jìn)行分離鑒定,明確了農(nóng)抗120中的兩種脂溶性
2、活性成分,并試圖闡明這兩種活性成分的生物合成途徑,進(jìn)而能夠在分子水平上進(jìn)行相應(yīng)的定向改造,提高其活性和產(chǎn)量,最終提高農(nóng)抗120的生物防治功效及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
本研究通過對刺孢吸水鏈霉菌北京變種的次級代謝產(chǎn)物進(jìn)行分離、純化,利用高壓液相色譜.質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對其進(jìn)行檢測顯示,一種組分是茴香霉素及其衍生物,另一種組分是四烯類化合物。兩者都對農(nóng)抗120生物活性指示菌具有明顯的抑菌作用。通過核磁共振對分離純化的四烯化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定證明
3、該成分為四霉素B組分(Tetramycin B)。此外也在發(fā)酵產(chǎn)物中檢測到了四霉素的A組分。
基于基因組掃描序列,對四霉素B組分的生物合成途徑進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)了與四霉素B組分生物合成相關(guān)的基因簇?;蛑袛鄬?shí)驗(yàn)證明突變株YF21不產(chǎn)四霉素A、B兩組分,由此證明該基因簇與四霉素合成相關(guān)。通過分析發(fā)現(xiàn)該基因簇包含四霉素合成所需要的Ⅰ型聚酮合酶和其他后修飾基因等,并對其生物合成途徑進(jìn)行了推測。四霉素生物合成基因簇的獲得為后續(xù)的組合生
4、物合成、農(nóng)抗120生物活性提高等嘗試提供了研究基礎(chǔ)。對于另一組分茴香霉素,嘗試了利用O-甲基轉(zhuǎn)移酶基因的兼并引物的PCR擴(kuò)增、異源表達(dá)以及基因組掃描序列信息分析等多種不同的方法挖掘其生物合成基因簇,為進(jìn)一步克隆茴香霉素生物合成基因建立了基礎(chǔ)。
DNA大分子研究是生命科學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域,在天然DNA骨架上發(fā)現(xiàn)的硫修飾構(gòu)成了對DNA結(jié)構(gòu)的又一新補(bǔ)充。因此,進(jìn)一步研究DNA分子骨架硫修飾的生物化學(xué)基礎(chǔ),探索DNA分子硫修飾在基因
5、表達(dá)和DNA修復(fù)、限制和修飾方面的作用,揭示DNA磷硫?;揎椀纳飳W(xué)功能具有重要意義。本研究主要以細(xì)菌熒光假單胞菌Pseudomonasfluorescence Pf0-1和沙門氏菌Salmonella enterica serovar Cerro87為材料開展了以上兩方面的研究。
源于變鉛青鏈霉菌的DNA磷硫?;揎棳F(xiàn)象廣泛存在于細(xì)菌中,在熒光假單胞菌Pseudomonas fluorescence Pr0-1中也含有
6、與dnd同源的基因簇。本工作證明了在熒光假單胞菌中證明SpfD蛋白參與該菌株的Dnd表型,并且體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)該蛋白具有ATPase酶活性。由此推測DndD同源蛋白有可能在DNA骨架上磷硫?;揎梾⑴c能量供給的作用,從而初步解析了SpfD蛋白在DNA分子骨架硫修飾生物化學(xué)途徑中的作用,為進(jìn)一步體外重建DNA磷硫酰化修飾的生化過程提供了相應(yīng)的參考。
在沙門氏菌Salmonella enterica Cerro87中,dpt基因簇
7、賦予宿主Dnd表型和磷硫?;蕾嚨南拗菩揎椬饔?。本研究在此基礎(chǔ)上觀察到缺失DNA磷硫酰化修飾基因dptBCDE的突變株XTG102在生理形態(tài)表型上與野生型有明顯的差異。研究發(fā)現(xiàn)缺失整個(gè)DNA磷硫酰化修飾基因的突變株不僅生長滯緩,而且在菌落和細(xì)胞形態(tài)方面變化明顯。通過對dpt的單基因同框缺失表明,dptC和dptE的突變株YF11和YF13對生長有滯緩作用,但菌落和細(xì)胞形態(tài)方面差異不明顯。由此推測,dpt基因簇中負(fù)責(zé)磷硫?;揎椀膁ptB
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