近日,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部成都沼氣科學(xué)研究所微生物合成生物學(xué)與生物轉(zhuǎn)化團(tuán)隊(duì)揭示了細(xì)菌調(diào)節(jié)三維基因組結(jié)構(gòu)變化以適應(yīng)環(huán)境脅迫的分子機(jī)制。相關(guān)研究成果發(fā)表在《核酸研究(Nucleic Acids Research)》上。
在秸稈等生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化過(guò)程中,微生物受到環(huán)境脅迫導(dǎo)致生物轉(zhuǎn)化效率大幅下降。該科研團(tuán)隊(duì)前期通過(guò)基因組重組等技術(shù)選育具有抗逆特性的運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌細(xì)胞工廠,大幅提升了其生物轉(zhuǎn)化效率,并發(fā)現(xiàn)了基因組突變與抗逆表型間不匹配的現(xiàn)象。通過(guò)分析基因組突變與環(huán)境脅迫對(duì)染色體三維構(gòu)象的動(dòng)態(tài)變化影響,發(fā)現(xiàn)了一類新的染色體動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)蛋白,并揭示了其調(diào)控染色體三維動(dòng)態(tài)、調(diào)節(jié)抗逆基因表達(dá)應(yīng)對(duì)環(huán)境脅迫的分子機(jī)制。
該研究從全新的角度闡釋了“結(jié)構(gòu)決定功能”這一核心分子生物學(xué)問(wèn)題,揭示了抗逆表型形成的分子機(jī)制,不僅為認(rèn)識(shí)原核生物基因組結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系提供新的科學(xué)依據(jù),也為從三維基因組層面進(jìn)行工程菌株的理性設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目支持。(通訊員 周丹丹)
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https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkae318/7666989