基于转录组学分析Xenorhabdus bovienii肽基脯氨酰异构酶ppia-l20基因的表达调控

孙静, 包浩然, 张克云

南京农业大学学报 ›› 2024, Vol. 47 ›› Issue (06) : 1086-1096.

基于转录组学分析Xenorhabdus bovienii肽基脯氨酰异构酶ppia-l20基因的表达调控

  • 孙静, 包浩然, 张克云
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摘要

[目的]前期从广谱抗菌的Xenorhabdus bovienii NN6菌株的胞外蛋白中分离出一种新型杀菌蛋白PPIA-L20,为肽基脯氨酰异构酶A类似物,该蛋白能够抑制尖孢镰刀菌西瓜专化型的孢子的萌发,致使孢子死亡。经过多次试验验证ppia-l20基因的表达水平不稳定,与发酵时间没有明显的相关性。本文旨在探寻调控ppia-l20基因表达的调控因子,进而推测ppia-l20基因表达调控的分子机制,为进一步提高抗菌蛋白的产量提供参考。[方法]对ppia-l20的转录水平进行Real-time PCR分析并与菌株生长曲线进行相关性分析,选择ppia-l20基因表达量差异显著的2个发酵时间点进行转录组学比较,并对表达差异显著的DEG(differential expressed gene)进行GO功能注释、KEGG富集通路和蛋白网络互作分析。[结果]4~84 h发酵菌体中的ppia-l20基因表达趋势不稳定,其转录水平与时间不相关。与ppia-l20低表达量的8 h发酵菌体相比,ppia-l20高表达量的12 h发酵菌体中有466个DEG,包括193个上调基因和273个下调基因。Real-time PCR验证表明基因表达差异趋势与转录组测序结果一致,证明测序结果可信。对差异表达的基因进行GO功能注释、KEGG富集分析,发现DEG的功能与膜形成相关,富集通路与双组分调节系统、磷酸转移酶系统和阳离子抗菌肽抵制通路相关。其中,双组分调节系统中的qseC基因和opmR基因表达量均上调2倍,ppia-l20基因位于阳离子抗菌肽抵制通路,该通路上的nlpE基因(负责编码外膜脂蛋白)显著下调。蛋白互作网络中,PPIA-L20蛋白与位于外膜的AMP结合蛋白TycC、GrsB有互作关系,NlpE蛋白与双组分调节系统中cpxR基因、cpxA基因表达的蛋白有互作关系。[结论]Xenorhabdus bovienii NN6菌株可能通过双组分调节系统通路、阳离子抗菌肽抵制通路上的关键基因nlpE和磷酸转移酶系统共同调控ppia-l20的表达。

关键词

昆虫病原线虫共生菌 / Xenorhabdus bovienii NN6 / 转录组 / ppia-l20 / 双组分调节系统 / 阳离子抗菌肽抵制通路

中图分类号

S476.15

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孙静, 包浩然, 张克云. 基于转录组学分析Xenorhabdus bovienii肽基脯氨酰异构酶ppia-l20基因的表达调控. 南京农业大学学报. 2024, 47(06): 1086-1096

基金

江苏省农业科技自主创新资金项目[CX(19)2009]

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