羅氏 454 測(cè)序系統(tǒng)用于靈芝基因組圖譜繪制

瀏覽次數(shù)：3014　發(fā)布日期：2012-8-17　來源：本站　本站原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處

羅氏454測(cè)序用于靈芝基因組圖譜繪制

靈芝（Ganodermalucidum）在中國(guó)被稱為“不朽的蘑

菇”，用于中醫(yī)藥中已有超過2000年歷史，從中也可以提煉出多種有價(jià)值的生物活性成分，其藥理活動(dòng)的廣泛認(rèn)可，已被列入美國(guó)草藥藥典。最近中國(guó)的一個(gè)研究小組在Nature上發(fā)表文章¹，報(bào)道完成了靈芝G. lucidum 260125-1菌株43.3 Mb的基因組圖譜。

利用454 GS FLX系統(tǒng)及短測(cè)序平臺(tái)共獲得了約280萬條shotgun序列，達(dá)到基因組440倍以上的覆蓋，拼接完成的基因組由82個(gè)Scaffolds組成，通過optical maps排列到13個(gè)染色體上。預(yù)測(cè)編碼16，113個(gè)基因，平均長(zhǎng)度為1556bp，每個(gè)基因約含4.7個(gè)外顯子。重復(fù)序列約占基因組的8.15%，主要為L(zhǎng)TR / Gypsy重復(fù)元素。此外，研究人員還將進(jìn)行了與其他真菌基因組進(jìn)行比較分析，及靈芝基因表達(dá)的總體分析。

靈芝能產(chǎn)生大量的生物活性物質(zhì)，迄今為止，已超過400種化合物被發(fā)現(xiàn)，使真菌被視為這些有效生物活性物質(zhì)的天然加工廠。其中，三萜類和多糖是靈芝的藥理活性的化合物的兩個(gè)大類。此次研究中發(fā)現(xiàn)，序列分析揭示了一系列編碼細(xì)胞色素P450（CYPs）的基因，其產(chǎn)物為在次生代謝中協(xié)同作用的轉(zhuǎn)運(yùn)和調(diào)節(jié)蛋白。一共有24個(gè)CYP基因簇被確定。78 個(gè)CYP基因與羊毛甾醇合成酶（lanosterol synthase）共表達(dá)，其中16個(gè)與真菌CYP高相似度，這些CYP的作用是羥基化睪酮（testosterone），暗示他們可能在三萜類生物合成中起作用。

除了在生產(chǎn)這些生物活性的化合物，靈芝，像其他白腐擔(dān)子菌一樣能分泌可以有效分解纖維素和木質(zhì)素的酶。這種酶可能幫助實(shí)現(xiàn)生物能利用，纖維漂白和有機(jī)污染物降解。此次完成的基因組中，也確定了一系列編碼大量與木材降解有關(guān)的酶，是目前為止發(fā)現(xiàn)的最豐富的降解酶之一。

盡管靈芝在我國(guó)有長(zhǎng)期的使用歷史，但目前對(duì)于靈芝生物學(xué)的理解是有限的。這次的基因組研究成果有助于闡明藥用真菌的次生代謝產(chǎn)物合成機(jī)制，及相關(guān)的調(diào)節(jié)機(jī)制。并將有助于充分發(fā)揮靈芝提供有藥理活性的成分及作為工業(yè)用酶的來源方面的潛力。

1. Genome sequence of the model medicinal mushroom Ganodermalucidum.Chen S, Xu J, Liu C, Zhu Y, Nelson DR, Zhou S, Li C, Wang L, Guo X, Sun Y, Luo H, Li Y, Song J, Henrissat B, Levasseur A, Qian J, Li J, Luo X, Shi L, He L, Xiang L, Xu X, Niu Y, Li Q, Han MV, Yan H, Zhang J, Chen H, Lv A, Wang Z, Liu M, Schwartz DC, Sun C.Nat Commun. 2012 Jun 26;3:913. doi: 10.1038/ncomms1923.

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