案例一 吩嗪-1-羧酸通过靶向异柠檬酸裂解酶实现广谱抗真菌
Phenazine-1-carboxylic Acid Has a Broad-Spectrum AntifungalEffect by Targeting Isocitrate Lyase
研究材料:Pseudomonas chlororaphis subsp. aureofaciens W9-1菌株
研究组学:Illumina + Nanopore PromethION48
研究亮点:真菌基因组近完成图测序、antismash分析、高效液相色谱(HPLC)分析、转录组测序、脂质组学分析、qpcr验证、基因敲除
主要结果:
本研究揭示了吩嗪-1-羧酸(PCA)作为新型广谱抗真菌剂的分子作用机制。Pseudomonas chlororaphis subsp. aureofaciens W9-1菌株的全基因组测序和分析成功鉴定了PCA的生物合成基因簇研究发现,PCA对苹果树腐烂病病原菌(Valsa mali)具有显著的抑制效果。通过整合多组学分析技术,系统阐明了PCA的抗真菌作用机制:首先采用基因敲除和高效液相色谱技术确证了PCA是W9-1菌株抑制V. mali的关键活性物质;进一步通过分子对接、微尺度热泳和等温滴定量热等生物物理技术,首次证实PCA通过特异性靶向异柠檬酸裂解酶(ICL)发挥其广谱抗真菌活性;结合转录组测序和脂质组学分析,发现PCA可显著干扰V. mali细胞膜脂质代谢稳态,导致膜结构损伤。该研究不仅解析了PCA的作用靶点和分子机制,更为新型靶向ICL的绿色杀菌剂的研发提供了重要理论依据和创新思路。

案例二 牛肝菌的基因组和多组学分析:培养对次级代谢物的影响
Genomic and Multi-Omics Analysis of Phlebopus portentosus:Effects of Cultivation on Secondary Metabolites
研究材料:管柄牛肝菌(P. portentosus)
研究组学:Illumina + Nanopore PromethION48
研究亮点:真菌基因组近完成图测序、antismash分析、进化树构建、转录组测序、qpcr验证等
主要结果:
本研究通过整合基因组学、代谢组学和转录组学技术,系统解析了不同栽培条件下管柄牛肝菌(P. portentosus)次级代谢产物的生物合成调控机制。研究团队采用Illumina和Nanopore双平台测序技术,成功组装获得管柄牛肝菌YAF023菌株高质量基因组,鉴定出206个细胞色素P450、201个碳水化合物活性酶、186个转录因子、18个萜烯合酶(TPSs)和5个聚酮合酶(PKSs)等关键功能基因。多组学联合分析揭示了特定代谢产物的合成通路:PpPKS1可能参与苔色酸乙酯合成,PpPKS2和PpPKS5分别调控6-甲基水杨酸和细胞松弛素Z5的生物合成,PpTRI5负责β-型trichodiene(四环倍半萜)的产生,而PpSTCs则参与β-copaene类似物/衍生物的合成。调控网络分析预测PpHOX4和PpHSF1调控PpPKS1的表达,Ppzf-C2H2_32和PpHSF5分别调控PpSTCs_8和PpSTCs_3。该研究建立了管柄牛肝菌活性次级代谢产物研究的系统框架,为深入开发和利用这一珍稀食药用菌资源提供了重要理论基础和技术支撑。
