对Trichoderma reesei突变的多个omics分析具有高葡萄糖酶活性
Na Wang1,2,3, Qing Lin1,2, Zihan Wang1,2
1Institute of Microbiology, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi, 830091, China.
Scientific reports
|July 11, 2025
概括
使用大气和室温等离子体 (ARTP) 突变生成,开发出了Trichoderma reesei的新突变,该突变显示β-葡萄糖酶活性增加了56%. 这种增强的酶生产是跨代稳定的,并且与特定的基因表达变化有关.
科学领域:
- 工业生物技术 工业生物技术
- 酶工程是什么?酶工程是什么?
- 菌类遗传学 菌类遗传学
背景情况:
- 特里科德尔马·里西 (Trichoderma reesei) 是用于细胞外酶生产的关键工业真菌.
- β-葡萄糖酶在生物燃料,食品和动物料行业有着重要的应用.
研究的目的:
- 为了开发一个突变的Trichoderma reesei与增强的β-葡萄糖酶活性.
- 为了研究增加酶活性的遗传和代谢基础.
主要方法:
- 大气和室温等离子体 (ARTP) 突变发生被用来创造突变物.
- 测量β-葡萄糖酶活性,并将原始菌株与突变菌株进行比较.
- 进行了转录组测序 (RNA-Seq),以分析基因表达差异.
- 进行了基因本体学 (GO) 和KEGG通路分析.
主要成果:
- 一种突变的ARTP-9在β-葡萄糖酶活性上呈现56.23%的增加 (45.12 U/mL),具有跨代稳定性.
- 转录组分析发现了1793个差异表达基因 (DEGs),其中640个是上调的,1153个是下调的.
- DEGs在细胞膜,辅因子和碳水化合物代谢途径中得到丰富.
- 凯格分析显示了二次代谢物生物合成,碳和氨基酸代谢中的丰富.
- 与上调基因相关的增强活性 (半纤维素化酶,三酶等) 和增加的代谢物 (棕酸,利诺酸).
结论:
- ARTP 突变发生是有效的,以改善Trichoderma reesei中的β-葡萄糖酶的产生.
- 增强的β-葡萄糖酶活性与基因表达和代谢概况的显著改变有关.
- 已识别的基因和代谢物为工业酶生产的Trichoderma reesei进一步代谢工程提供了目标.
