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深圳大学研究生分子微生物学总结

第一篇：深圳大学研究生分子微生物学总结分子微生物学（表观遗传调控）表观遗传是指在染色体中DNA序列不发生变化的情况下，基因表达却发生了可遗传的改变，这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定地遗传下去。表观遗传分子机制：DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑以及RNA干扰等DNA甲基化DNA甲基化是指由S．腺苷甲硫氨酸作为甲基供体，在DNA甲基转移酶(DNMTs)作用下，基因组内CpG二核苷酸中胞嘧啶的5位碳原子被甲基化形成5-甲基胞嘧啶。组蛋白修饰组蛋白作用：作为核小体的组成部件，为DNA提供结合位点；调控转录的起始。组蛋白修饰：组蛋白在相关酶作用下在N-末端通过共价修饰作用发生甲基化、乙酰化、泛素化、SUMO化和磷酸化等翻译后修饰，进而形成丰富的组蛋白密码。组蛋白修饰-乙酰化、甲基化高乙酰化状态以及H3K4甲基化=euchromatin（真染色质）低乙酰化状态以及H3K9，H3K27甲基化=Heterochromatin（异染色质）Promoter范围内的DNA甲基化直接抑制转录组蛋白修饰-泛素化、SUMO化泛素化：(ubiquitylation)是介导蛋白质降解的重要方式之一，它通过将76个氨基酸的泛素(ubiquitin，Ub）结合到靶蛋白上，形成多聚泛素链，被蛋白酶体识别，引起蛋白质降解;SUMO(smallubiquitinrelatedmodifier)化：结构与泛素类似，在细胞内具有广泛功能，但并不介导蛋白酶体依赖的蛋白质降解过程表观修饰与真菌次生代谢产物的关系一、组蛋白甲基化与次生代谢组蛋白甲基化酶:复杂赖氨酸残基（me,me2,me3）;精氨酸（me,me2）LaeACclA一、组蛋白甲基化与次生代谢LaeA（组蛋白甲基转移酶）LaeA（组蛋白甲基转移酶）存在：丝状真菌（A．terreus，A．nidulans，A．fumigatus，A．Flavus；Penicilliumchrysogenum），酵母中没有；全局调控因子（globalregulator）：菌种形态；多种次生代谢产物；调控机理不清楚一、组蛋白甲基化与次生代谢LaeA（组蛋白甲基转移酶）LaeA与VeA，VelB形成复合体发挥转录调控作用；在光的作用下，VeA的核内转移被抑制，进而LaeA的作用被抑制；LaeA含有SAM结合位点，甲基化酶类？？BokJW,ChiangYM，SzewczykE，etal．Chromatin-levelregulationofbiosyntheticgeneclusters．NatChemBiol，2009，5(7)：462-464．cclA阻断突变株H3K4的二甲基化和三甲基化显著降低，并伴随着H3K9的二甲基化和三甲基化降低。ccl阻断突变株至少激活了2条沉默基因簇的表达，产生8种新化合物，包括mondeictyphenone、几种大黄素同系物、芳香聚酮F9775A和F9775B等。二、组蛋白乙酰化与次生代谢HdaA,HosB,HstA（组蛋白脱乙酰化酶）构巢曲霉：青霉素、norsolorinicacid和terrequinoneA。阻断hosB(真菌特异的HOS3-likeHDAC)和hstA(sirtuin的同源体)对真菌次级代谢没有显著的影响，而阻断hdaA(保守的classIIHDAC)后显著地提高norsolorinicacid和青霉素的产量。同时失去这3种HDACs的突变株的norsolorinicacid产量进一步提高。二、组蛋白乙酰化与次生代谢A.nidulans与streptomyces共培养共培养外部刺激：Saga/Ada复合体（HAT）促进H3K9和H3K14的乙酰化；表观遗传修饰对次生代谢的影响化学表观遗传修饰对真菌次生代谢产物的影响化学表观遗传修饰对真菌次生代谢产物的影响Howtoregulateantibiotics(secondarymetabolites)production?2012年国家自然科学基金面上项目化学表观遗传刺激对海洋真菌活性产物多样性的研究王立岩目的1：如何发现更多的结构新颖的次生代谢产物（1）激活沉默基因：a）改变培养基和培养方式；b）过表达次级代谢产物生合成途径特异性转录调控基因或全局调控基因；c）异源表达；（2）利用新菌种资源目的2：利用化学表观遗传刺激剂为探针，深入探讨真菌次生代谢产物生物合成的调控机制NancyKelleretal.,生物学手段研究化学现象，靶向性不明确；Cichewicz，利用化学表观刺激物发现新化合物（=目的1）Hertweck，偶像？利用化学指标为探针，深入探讨生物学问题！表一：化学表观遗传试剂（1）对NO产生抑制活性测定（2）对人结肠癌细胞细胞毒活性分子微生物学-2-红霉素的生物合成和组合生物合成从青