鏈霉菌基因組比對及多烯類抗生素合成后修飾酶進(jìn)化分析.pdf

1、鏈霉菌是生產(chǎn)抗生素的重要來源，其中的代表種天藍(lán)色鏈霉菌、阿維鏈霉菌和灰色鏈霉菌的全基因組已經(jīng)完成了測序?？股氐暮铣珊笮揎棇ζ渖锘钚跃哂兄匾绊?，在多烯大環(huán)內(nèi)脂類抗生素中，具有特異海藻糖胺側(cè)鏈的7種抗生素的合成基因簇也已完成測序。這些工作為我們從進(jìn)化的角度研究鏈霉菌的基因組及抗生素的合成提供了線索。本文利用Mummer與Mauve軟件對三種鏈霉菌進(jìn)行了全基因組比對，識別出三者自身內(nèi)部及彼此之間的重復(fù)和倒位片段。比較發(fā)現(xiàn)鏈霉菌之間在DN

2、A序列水平上同源性很高，呈現(xiàn)高度的同線性(synteny)關(guān)系，且三者之間存在著很多基因倒位和重復(fù)。另外，在鏈霉菌自身內(nèi)部也有相當(dāng)數(shù)量的基因重復(fù)，約占各自染色體總長的7.5％。由于經(jīng)歷了大量的基因重組事件，這些重復(fù)的片段較小，其中95％以上小于50bp。本文還對大片段重復(fù)和倒位區(qū)域的功能進(jìn)行了分析，結(jié)果表明這些序列不僅具有高度的序列相似性(80％以上)，而且對應(yīng)片段編碼的蛋白功能也相同或相近。有趣的是，對鏈霉菌的核心區(qū)域分析表明，阿維鏈

3、霉菌核心區(qū)域的重復(fù)比例明顯低于整個(gè)基因組的重復(fù)比例，而在天藍(lán)色鏈霉菌和灰色鏈霉菌中沒有發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象。對不同來源的糖基脫水酶和氨基轉(zhuǎn)移酶建立的系統(tǒng)發(fā)育樹表明，鏈霉菌合成多烯大環(huán)內(nèi)酯類抗生素糖基側(cè)鏈過程中的脫水酶和氨基轉(zhuǎn)移酶與其它鏈霉菌中對應(yīng)的同功酶位于不同進(jìn)化分支上，而與來源于其它菌屬的序列聚集在一起，可能有相同來源。特別是糖基脫水酶，與來源于植物的脫水酶聚集在相同分支上，進(jìn)行GC含量和保守位點(diǎn)分析也證明它們的進(jìn)化關(guān)系更近。因此，推測這兩