运动发酵单胞菌耐高浓度葡萄糖底物的转录组分析

摘要

运动发酵单胞菌(ZM4)是一种乙醇发酵微生物,具有发酵周期短、耐受高浓度底物等特点.但在250g/L的葡萄糖时,生长和乙醇产率显著下降并延迟.为了明确运动发酵单胞菌耐受高浓度葡萄糖底物的分子机制,在20g/L葡萄糖下正常生长到对数中期的细胞中,加入葡萄糖到250g/L,然后继续培养;分别在停滞生长后(约2h)和逐渐恢复生长后的早期(约12h)取细胞样品,利用ZM4菌株包括所有基因组编码区的寡核苷酸芯片,进行了高糖胁迫前后的转录组分析.结果表明:1)ZM4菌株在正常生长情况下,共有超过90％的基因发生转录;低于检测阙值的未转录基因有189个,其中主要包括质粒编码的基因116个,以及12个固氮基因和6个膜蛋白等.2)高糖处理后在生长停滞期(2h)有近160个基因转录上调或下调,其中在能够注释的差异基因中主要包括编码膜转运蛋白的基因、固氮基因、质粒编码的一些基因、和一些胁迫响应的转录调控基因;在未分类的差异基因中也出现一定数量的转运蛋白、肤酶等。此外，高浓度葡萄糖胁迫下，大多数固氮基因簇的基因启动转录。