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科研進(jìn)展
黃俊潮研究組在單細(xì)胞綠藻蝦青素和油脂的合成研究中取得進(jìn)展 文章來(lái)源:資源植物與生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 | 發(fā)布時(shí)間:2016-05-31 | 作者:黃俊潮、黃為平 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 小球藻(Chlorella zofingiensis Donz)為單細(xì)胞可食用綠藻,具有在逆境條件下積累蝦青素和油脂,作為能量?jī)?chǔ)備自我保護(hù)以安全度過難關(guān)的特殊機(jī)制。蝦青素是一種結(jié)構(gòu)獨(dú)特的酮式類胡蘿卜素,是已知自然界最強(qiáng)的抗氧化劑,已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域。基于高含油脂藻類的生物質(zhì)能源,如生物柴油被認(rèn)為最有可能成為未來(lái)石油的替代品。藻類蝦青素和油脂合成的調(diào)控研究具有重要和深遠(yuǎn)的意義。 近日,中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所博士研究生黃為平在黃俊潮研究員的指導(dǎo)下對(duì)小球藻在高糖、高光等培養(yǎng)條件下的轉(zhuǎn)錄組以及相關(guān)代謝產(chǎn)物的變化進(jìn)行了深入研究。找到了小球藻參與蝦青素和油脂合成有關(guān)的所有基因,發(fā)現(xiàn)小球藻蝦青素合成前體IPP主要來(lái)自于MEP途徑,闡明了該藻不同于雨生紅球藻蝦青素合成的路徑及調(diào)控機(jī)制,為下一步利用代謝工程改造該藻增強(qiáng)其蝦青素合成效率提供可靠的理論指導(dǎo)(圖1)。 研究還發(fā)現(xiàn)小球藻油脂的合成主要是經(jīng)由?;o酶A途徑,合成途徑中的大部分酶都具有多個(gè)編碼基因,這些基因在誘導(dǎo)條件下的表達(dá)上調(diào)與小球藻油脂的含量呈正相關(guān)性(圖2)。 研究結(jié)果以“Transcriptome analysis of Chlorella zofingiensis to identify genes and their expressions involved in astaxanthin and triacylglycerol biosynthesis”為題發(fā)表于藻類研究方面的頂級(jí)期刊 Algal Research 上。文章鏈接為 圖1. 小球藻中蝦青素合成途徑中相關(guān)酶的表達(dá)情況。紅色表示表達(dá)上調(diào)的基因,綠色表示下調(diào)的基因,黑色表示不變的基因。 圖 2. 小球藻中油脂合成途徑中的相關(guān)酶的表達(dá)模式。紅色表示表達(dá)上調(diào)的基因,綠色表示下調(diào)的基因,黑色表示不變的基因。 |
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