基于RNA-Seq的黄曲霉对5-AC应答机制研究

摘要

黄曲霉是有一种遍布全世界的腐生真菌,以产生黄曲霉毒素(AF)而著名.AF是一种毒性很强的真菌毒素,能导致急性或慢性中毒,甚至导致肝癌的发生,它对人类健康和粮食安全产生严重的威胁.DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰,对基因表达调控起重要的作用.作为一种胞苷衍生物,5-氮杂胞苷(5-AC)是一种有效的DNA甲基转移酶抑制剂,它可以通过使生物体内的DNA甲基转移酶失活,从而抑制生物的DNA甲基化,被广泛应用于表观遗传学、肿瘤生物学和真菌的次生代谢的研究中.在5-AC处理之后，黄曲霉中总共有240个基因发生了显著表达差异(Q值<0.O5)，其中包括黄曲霉代谢基因簇#27和基因簇#35的骨干基因。这两个代谢基因簇涉及真菌生长发育和麦角菌硬粒的残留。GO功能富集分析表明，这240个显著差异表达基因主要涉及丝氨酸型羧肽酶活性、羧肽酶活性等分子功能。在5-AC处理之后，虽然AF生物合成基因簇中包括转录调控因子aflR和aflS在内的大部分基因的表达水平并未表现出显著的变化(Q值<0.05)，但其中超过四分之三的基因发生了不同程度的表达下调。在本研究中，利用RNA-Seq数据对黄曲霉基因组注释进行了优化，在转录组水平提供了一个全面认识黄曲霉对5-AC的应答机制的视角,并进一步证明了真菌生长发育与次生代谢的共调节机制,加深了对5-AC影响黄曲霉生长发育和次生代谢的理解。