微生物適應性進化-wenkub
2023-04-19 23:27:03 本頁面
【正文】 液的次級代謝產(chǎn)物，結(jié)果顯示兩種表觀遺傳調(diào)控劑可以產(chǎn)生不同的次級代謝產(chǎn)物，加入5azacytidine能夠產(chǎn)生羥脂類化合物，而加入SAHA后能夠產(chǎn)生7個二萘嵌苯醌類化合物，其中2個是新化合物[34]。改變微生物生長的微環(huán)境可以激活菌株的“沉默代謝途徑”提高微生物次級代謝產(chǎn)物的多樣性。在細菌和真菌中有關次級代謝產(chǎn)物合成的基因簇數(shù)目遠遠大于實驗室條件下實際合成的天然產(chǎn)物的數(shù)目[29]。Hillesland 和 Stahl 首次將脫硫弧菌和產(chǎn)甲烷菌混合培養(yǎng) 300 代來研究混菌體系的進化歷程，脫硫弧菌為產(chǎn)甲烷菌提供氫離子，產(chǎn)甲烷菌通過消耗氫離子為脫硫弧菌提供適宜生存的條件，兩者通過代謝產(chǎn)物的交流實現(xiàn)專性的互利關系。目前實驗室最常用的適應進化方法是在特定條件（給予選擇壓力）下將微生物連續(xù)傳代培養(yǎng)，通過菌株自發(fā)突變的不斷富集，獲得適應特定條件的表型或生理性能 。在微生物進化過程中，選擇壓力的存在可以保證微生物在與選擇壓力的相互作用下，菌種的隨機變異實現(xiàn)定向淘汰，與環(huán)境相適應的基因型得以保存，特別是在人工選育過程中，通過人工施加定向的選擇壓力，使微生物沿著所需的方向的進化，從而獲得目標性狀的菌種。雖然兩種菌株都是從共生微生物體系中分離，但是它們是從不同的環(huán)境中分離出來，而且單獨培養(yǎng)。毫無疑問，這些沉默的基因簇是發(fā)現(xiàn)活性藥物組分的巨大資源庫，如何激活這些未表達或者表達量比較低沉默基因?qū)⑹俏野l(fā)現(xiàn)新化合物的一種重要途徑。德國Gottingen大學的Zeeck小組提出了單菌多次級代謝產(chǎn)物(One strain many pounds，OSMAC)策略，并對微生物株放線菌、的培養(yǎng)基，培養(yǎng)條件，添加前體或酶抑制劑等方法進行了研究，共獲得了25類100余個化合物[32]，許多化合物是傳統(tǒng)培養(yǎng)方法無法獲得的。研究表明擬莖點菌屬Phomopsis [35]， Phomopsidin類化合物[36]。Jens 等[3940]研究發(fā)現(xiàn)赭曲霉屬DSM7428菌株在常規(guī)培養(yǎng)條件下，只得到了一種化合物，且產(chǎn)量較低，通過采用(One strain many pounds，OSMAC)策略，改變培養(yǎng)條件，如使用不同的培養(yǎng)瓶，改用靜態(tài)培養(yǎng)等方法，使化合物產(chǎn)量由原來的8mg/L提高至94mg/L，并且產(chǎn)生了豐富的產(chǎn)物（14種）。在富營養(yǎng)培養(yǎng)基(如R2YE)中,N乙酷葡萄糖胺完全阻斷天藍色鏈霉菌菌絲體生長以及抗生
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