2023年东北林业大学强基计划生物学实验模型考题详解——真菌真菌共培养实验

真菌-真菌共培养中 VeA1介导的次级代谢物的改变 01 Part. 石斛附球菌与构巢曲霉的不同 VeA 变体进行共培养引起广泛的次级代谢产物激活 02 Part. VeA与VeA1 变体对比 SMs： 高效液相色谱法（High Performance Liquid Chromatography \ HPLC）又称“高压液相色谱”、“高速液相色谱”、“高分离度液相色谱”、“近代柱色谱”等。高效液相色谱是色谱法的一个重要分支，以液体为流动相，采用高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对试样的分析。 6 并通过综合质谱 (MS) 和核磁共振 (NMR) 分析表征为aspernidine衍生物SMs 证明pkf基因参与aspernidine衍生物的生成 03 Part. 实时荧光定量聚合酶链反应（qRT-PCR）分析表明，pkfA、pkfB、pkfD、pkfE和pkfF5个基因在单培养过程中转录沉默 而与石斛附球菌共培养时表达量较高，这些结果证实了与vea1基因型共培养。苷显著激活pkf BGC形成天冬苷。根据报道的pkf途径，提出了1-14的生物合成。 对比单培养与共培养的转录组数据 04 Part. 共培养导致广泛的转录组和代谢组变化 11 研究不同基因对SMs生成的作用 05 Part. 证明Vea和VeA1基因在真菌-真菌相互作用中对SMs的作用 共培养组一 共培养组二 共培养组三 13 对velvet基因家族的其他成员LaeA、VelB以及VosA进行功能验证 结果表明，velvet复合调节因子VelA1、LaeA和VelB对正向调节aspernidine类化合物的产生是必要的。 14 寻找参与aspernidine产生的下游调控因子 06 Part. pkf 16 总结 论文通过系统实验证明了真菌间共培养激活次级代谢产物的关键机制,提供了新的视角和思路来发掘隐匿的次级代谢物 阐明了真菌间通过共培养能够激活隐匿的次级代谢产物路径,这提供了一种新方法开发结构新颖的天然产物。 1 首次揭示了VeA1蛋白在真菌共培养调控中的关键作用,阐明其激活机制需要VelB-VeA1-LaeA复合体的参与。 2 发现SclB作为VeA1下游的重要转录调控因子,能够控制产物合成基因簇的表达 3 建立了从VeA1到基因簇的串联调控网络模型,解释了产物生成的分子机制 4 总结与应用前景 Summary and application prospects 提供新的思路来通过改变真菌环境或者基因调控因子,有针对性地探索更多次级代谢产物。 1 该调控网络模型可作为指导分子生物学研究隐匿代谢的框架。 2 VeA1和SclB等关键调控基因可作为工程学靶点,通過基因工程调控真菌代谢水平。 3 该机制在其他真菌之间是否通用,需要进一步细菌和真菌的多级培养来验证。 4 总结与应用前景 Summary and application prospects 局限与改进思路 5 2 4 探究的调控成员较少,没有深入研究其他可能参与的因子。 机制在其他真核生物之间是否通用也没有跨物种验证。 未系统研究环境信号如pH值、温度等对机制的影响。 3 1 只关注一个产物基因簇,没有全面评估其他可能被激活的基因及其分类 研究对象限于两个种类的真菌,是否可以扩大到更多种类进行验证。 局限与改进思路 Limitations and ideas for improvement 大创项目该如何复刻 汇报人：段周博、蒋长志 恳请各位老师批评指正 $$