近日,beat365在线体育張紅印教授在國際食品領域頂級期刊Food Control在線發表題為“Whole-genome sequencing of Cryptococcus podzolicus Y3 and data-independent acquisition-based proteomic analysis during OTA degradation”的研究論文(https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2022.108862),研究了隐球酵母Y3的基因組信息和赭曲黴毒素A處理下,該酵母中的蛋白質表達變化情況。本文的第一作者為beat365在线体育魏美林博士,beat365在线体育張紅印教授為本文的通訊作者,該成果由beat365在线体育和重慶文理學院合作完成。
利用拮抗微生物降解真菌毒素具有生物安全和成本低等優勢,是目前的研究熱點。揭示拮抗菌的基因組信息為深入挖掘其功能奠定了理論基礎。隐球酵母(Cryptococcus podzolicus) Y3是一種實際無毒的酵母,已被證明能夠有效控制一些果蔬的采後病害和有效降解真菌毒素。目前,C. podzolicus Y3的基因組信息未被揭示,其降解赭曲黴毒素A(Ochratoxin A, OTA)的深入機制也未被研究。本論文研究了C. podzolicus Y3基因組信息,并且利用高通量測序技術分析了OTA處理後,C. podzolicus Y3中的蛋白質表達變化情況。
結果表明,C. podzolicus Y3的基因組信息得到了全面的注釋,基因組大小為29,181,249 bp,scaffolds為17條。預測到9090個編碼基因和127個非編碼基因(見表1)。OTA處理明顯改變了C. podzolicus Y3中的蛋白質表達變化,其中,谷胱甘肽代謝通路、磷脂酰肌醇信号通路和絲裂原活化蛋白激酶信号通路、鈣離子穩态、内質網蛋白質加工和脂肪酸代謝途徑中的蛋白質表達被明顯改變(見表2和圖1)。本論文為研究拮抗微生物的功能提供了理論基礎。
本研究受到了國家自然科學基金,國際青年科學家研究基金(32150410368,31950410556)、國家自然科學基金項目(31901743)和江蘇省研究生科研創新項目(KYCX21_3393)的資助。
表1 C. podzolicus Y3基因組的基本特性
Features | The results |
Total number of scaffolds | 17 |
GC content (%) | 58.79 |
Total length of genomic sequence (bp) | 29181249 |
N50 length (bp) | 2157908 |
N90 length (bp) | 1232606 |
Maximum length of genomic sequence (bp) | 2920547 |
Minimum length of genomic sequence (bp) | 61757 |
Total number of coding genes | 9090 |
Maximum length of coding genes | 15858 |
Minimum length of coding genes | 120 |
Total number of tRNA | 109 |
Total number of 28s_rRNA | 6 |
Total number of 18s_rRNA | 5 |
Total number of 8s_rRNA | 7 |
表2 差異表達蛋白質的表達量和通路圖
Metabolic pathways | DEPs ID | Protein name | Log2FC |
GSH metabolism | C-Podzolicus_G04718 | γ-glutamyltransferase | -0.30 |
C-Podzolicus_G07415 | oxoprolinase | 0.35 |
C-Podzolicus_G08608 | ribonucleoside-diphosphate reductase | 0.65 |
MAPK signaling pathway-yeast | C-Podzolicus_G05383 C-Podzolicus_G08543 | glycerol-3-phosphate dehydrogenase (NAD+) one subunit of RNA polymerase II | 0.98 -0.29 |
Phosphatidylinositol signaling pathway | C-Podzolicus_G00589 | inositol-pentakisphosphate 2-kinase | -0.41 |
Ion homeostasis | C-Podzolicus_G03472 | calcium-translocating P-type ATPase | -0.26 |
C-Podzolicus_G01295 | calcium/proton exchanger | -0.40 |
C-Podzolicus_G08166 | the potassium/sodium efflux P-type ATPase | -0.29 |
Protein processing in endoplasmic reticulum | C-Podzolicus_G03585 | beta subunit of oligosaccharyltransferase complex | -0.30 |
C-Podzolicus_G01729 | gamma subunit of oligosaccharyltransferase complex | -0.37 |
C-Podzolicus_G01337 | protein disulfide isomerase | -0.32 |
Fatty acid metabolism | C-Podzolicus_G07120 | stearoyl-CoA desaturase (delta-9 desaturase) | 0.84 |
C-Podzolicus_G02437 | phospholipase D | -0.36 |
圖1 C. podzolicus Y3的基因組信息和OTA處理後差異表達蛋白質的富集結果總覽圖。
通訊作者:
張紅印,beat365在线体育副院長、教授、博士生導師,澳大利亞昆士蘭大學訪問學者、美國佛羅裡達大學訪問學者,福建省“閩江學者”講座教授,中國植物病理學會産後病理學專業委員會副主任,國際學術期刊(SCI收錄)《New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science》副主編,《Physiological and Molecular Plant Pathology》編委。先後主持國家及省部級項目20餘項,其中國家級5項,總研究經費近700萬元。先後被評為江蘇省“333”工程中青年領軍人才、江蘇省“333”工程中青年科學技術帶頭人、“江蘇省六大人才高峰”人才、江蘇省“青藍工程”中青年學術帶頭人、福建省“閩江學者”講座教授,當選“科學中國人”2014年度人物等。獲得中國食品科學技術學會傑出青年獎、中國産學研合作創新獎(個人)。張紅印教授帶領的團隊多年來一直從事果蔬采後病害生物防治及農産品真菌毒素生物降解的基礎理論研究及應用技術開發等科研工作,以第一或通訊作者發表論文220餘篇,其中SCI收錄130餘篇(IF 12.0以上的6篇,8.0-12.0之間的7篇,6.0-9.0之間的8篇)、EI收錄20篇,連續兩年入選愛思唯爾中國高被引學者(2020年和2021年),獲授權國家發明專利14件。張紅印教授主持的項目分别獲得中國商業聯合會技術進步一等獎1項,教育部自然科學二等獎1項,中國食品科學技術學會技術進步二等獎1項,江蘇省科學技術三等獎2項,中國輕工業聯合會技術進步三等獎1項等。
第一作者:
魏美林,beat365在线体育2019級博士生。課題方向主要為拮抗微生物降解真菌毒素及其機制研究,以第一作者在Postharvest Biology and Technology、Food Control等雜志發表SCI論文6篇,其中包含一篇ESI高被引論文,并獲得2019年遼甯省優秀碩士學位論文。