胡蘿卜軟腐果膠桿菌代謝網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及殺菌劑靶標(biāo)初篩.pdf

1、胡蘿卜軟腐果膠桿菌是一種強(qiáng)致病性革蘭氏陰性植物致病菌，通過(guò)分泌果膠酶、纖維素酶、蛋白酶等酶系降解植物的維管束細(xì)胞，導(dǎo)致植物罹患軟腐病。胡蘿卜軟腐果膠桿菌胡蘿卜亞種PC1菌株(Pectobacterium carotovorum PC1，Pct)的宿主范圍分布廣泛，造成了該菌種難以根治的局面，每年都帶來(lái)巨大的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。由于缺少專一性的殺菌劑，目前針對(duì)植物軟腐病仍主要采用預(yù)防為主的手段。全基因組代謝網(wǎng)絡(luò)集合了多種類型的數(shù)據(jù)，可以將基因型

2、和表型結(jié)合起來(lái)，從組學(xué)的角度探究胡蘿卜軟腐果膠桿菌的代謝形式，挖掘有用的殺菌劑靶標(biāo)。本文從模式物種大腸桿菌的最新版代謝網(wǎng)絡(luò)iJO1366出發(fā)，采用同源基因映射的方法，獲得目的菌種的代謝網(wǎng)絡(luò)草圖。之后結(jié)合基因組信息、KAAS細(xì)菌基因組重注釋信息、理化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及文獻(xiàn)信息，成功構(gòu)建了胡蘿卜軟腐果膠桿菌胡蘿卜亞種PC1菌株的全基因組代謝網(wǎng)絡(luò)模型，并命名為iPC1209。該模型共含有2235個(gè)代謝反應(yīng)，以及1113種化合物。對(duì)模型的1209個(gè)基

3、因和2235個(gè)代謝反應(yīng)按照功能進(jìn)行分類后顯示，本文所構(gòu)建的代謝網(wǎng)絡(luò)模型iPC1209基本上涵蓋了細(xì)胞所必需的代謝反應(yīng)。我們還通過(guò)細(xì)胞表型芯片實(shí)驗(yàn)對(duì)模型的C、N、P、S源的代謝情況進(jìn)行驗(yàn)證，在184個(gè)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)中有149個(gè)化合物的計(jì)算機(jī)模擬情況與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符，顯示該模型的準(zhǔn)確性為81％，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。此外，我們還對(duì)胡蘿卜軟腐果膠桿菌與大腸桿菌、鼠傷寒沙門氏菌、肺炎克雷伯氏菌的細(xì)胞表型進(jìn)行比較，揭示了四種不同腸桿菌屬細(xì)菌的異同，并在模型