2025-03-16
前言
真(zhen)菌(jun)是地球上(shang)生(sheng)(sheng)物多(duo)樣性不可或(huo)缺的組成部分，廣泛分布于各類(lei)生(sheng)(sheng)態環(huan)境中，與全球碳循環(huan)、植(zhi)物生(sheng)(sheng)長、人類(lei)健康及環(huan)境污染(ran)治理等議題緊密相連(lian)，深(shen)入(ru)探究(jiu)真(zhen)菌(jun)在生(sheng)(sheng)態系統中的功能與動(dong)態，對于把握(wo)生(sheng)(sheng)態系統的運作規律(lv)、維(wei)護生(sheng)(sheng)物多(duo)樣性、應對環(huan)境危機及推動(dong)可持續發展(zhan)具有(you)深(shen)遠意義(yi)。
隨著高通量測(ce)序技術(shu)與(yu)生(sheng)物信(xin)息學(xue)方(fang)法的(de)(de)革新突破，真菌研究已邁入多組學(xue)整合解析的(de)(de)新紀元。基因組、轉(zhuan)錄(lu)組及(ji)表觀組等多維數據的(de)(de)深度融合，不僅系統揭(jie)示了真菌的(de)(de)生(sheng)物學(xue)特性、代謝網絡及(ji)進化規(gui)律，更在醫(yi)學(xue)抗感染藥物研發、農業病(bing)害防(fang)控(kong)、工業酶制劑開發及(ji)環境(jing)修復等領(ling)域展(zhan)現出強大的(de)(de)轉(zhuan)化潛力。本期小派給大家分享(xiang)幾篇真菌多組學(xue)類的(de)(de)項(xiang)目文章，跟隨小派一(yi)(yi)起(qi)學(xue)習(xi)一(yi)(yi)下吧~
項(xiang)目文章一
基因組(zu)測(ce)序(xu)+轉(zhuan)(zhuan)錄組(zu)測(ce)序(xu)研究高(gao)黎貢牛樟芝基因組(zu)特性(xing)及次級代謝產物(wu)生物(wu)合(he)成的轉(zhuan)(zhuan)錄調控機制
發表期(qi)刊：Journal of Fungi
影響因子：4.2
測(ce)序(xu)平臺(tai)：Illumina + Nanopore
分析內容：真菌基因(yin)組近完成圖測序(xu)、次級代謝(xie)產物基因(yin)簇分(fen)析(xi)、共線性分(fen)析(xi)、進(jin)化樹構(gou)建、轉(zhuan)錄組測序(xu)、qPCR驗證(zheng)等
研究結果：
本研究(jiu)對高黎貢(gong)牛樟芝進(jin)(jin)行了全基因組(zu)denovo測序(xu)，并與11種其他真菌進(jin)(jin)行了比較基因組(zu)學分析，主要發現包括：
（1）基因(yin)(yin)組特征：T. gaoligongensis 基因(yin)(yin)組大小為34.58 Mb，GC含量(liang)50.72%，與其(qi)他真菌有顯著差異；
（2）次級(ji)(ji)代(dai)謝產物：AntiSMASH分析識(shi)別出多種次級(ji)(ji)代(dai)謝產物基因簇，如TgPKS1、TgPKS3、TgTRI5等；
（3）轉錄(lu)組分析：不同(tong)培養條件下，特定基因（如TgPKS和TgTPS）表達水(shui)平變(bian)化顯著，轉錄(lu)因子（TFs）對其有正向調控作(zuo)用。
本研究(jiu)提(ti)供了激活(huo)沉(chen)默(mo)基因簇的(de)新策略，包括(kuo)基因沉(chen)默(mo)、異源(yuan)表達等，有(you)助于開(kai)發新的(de)生物(wu)活(huo)性(xing)化(hua)合物(wu)和推(tui)動藥物(wu)研發。
項目文章(zhang)二
基(ji)因組denovo測序+比較基(ji)因組分(fen)析+實(shi)驗端驗證確定金針菇γ-氨(an)基(ji)丁酸合成關鍵基(ji)因Gad
發表期刊：Journal of Fungi
影響因子(zi)：4.2
測(ce)序平臺：Illumina + PacBio
分析(xi)內容：真(zhen)菌近完成圖、基因家(jia)族分析、進(jin)化樹構建(jian)、qPCR、異源表達質粒構建(jian)等
研究結果：
該研究利用(yong)(yong)(yong) PacBio Sequel和(he)Illumina NovaSeq平臺對單核菌(jun)株Fv-HL23-1進(jin)行基(ji)因組(zu)測序與組(zu)裝。分析(xi)發(fa)現，該基(ji)因組(zu)全長40.96 Mb，包含(han)14,256個(ge)(ge)蛋白(bai)質編碼基(ji)因，且(qie)Fv-HL23-1與蜜環菌(jun)、香(xiang)菇和(he)裂褶菌(jun)進(jin)化(hua)關系密切，同時擁有(you)(you)589個(ge)(ge)碳水(shui)化(hua)合物活性(xing)酶，木質纖維素降解能(neng)力(li)較強，還有(you)(you)108個(ge)(ge)CYP450基(ji)因家族成(cheng)(cheng)員(yuan)，在抵抗壓力(li)、合成(cheng)(cheng)次級代(dai)謝產物等過程(cheng)中發(fa)揮重要作用(yong)(yong)(yong)。研究還鑒(jian)定出可能(neng)負責GABA合成(cheng)(cheng)的(de)(de)Ff-GAD1和(he)Ff-GAD2蛋白(bai)，經分子對接(jie)分析(xi)，Ff-GAD2 可能(neng)具有(you)(you)更好(hao)的(de)(de)催化(hua)活性(xing)。通過在單核黃(huang)斑離褶傘(san)菌(jun)絲體(ti)中異源(yuan)表(biao)(biao)達(da) Ff-gad2，發(fa)現其能(neng)使黃(huang)斑離褶傘(san)菌(jun)絲體(ti)的(de)(de) GABA 含(han)量增加(jia)，生長速率(lv)提(ti)高，鮮重增加(jia)，且(qie) Ff-gad2 基(ji)因的(de)(de)內含(han)子有(you)(you)助于(yu)其異源(yuan)表(biao)(biao)達(da)。該研究為闡明食用(yong)(yong)(yong)菌(jun)GABA代(dai)謝途徑奠定了基(ji)礎(chu)，也為培育富(fu)含(han)GABA的(de)(de)食用(yong)(yong)(yong)菌(jun)品種(zhong)提(ti)供了科學依據(ju)。
項目(mu)文章三
基因組學與代謝組學揭示Geomyces sp. WNF-15A常(chang)溫紅色(se)(se)色(se)(se)素合成(cheng)機制(zhi)
發(fa)表期刊：Synthetic and Systems Biotechnology
影(ying)響因(yin)子(zi)：4.4
測序平(ping)臺：Illumina + PacBio
分析內(nei)容：真菌近完成圖、重(zhong)測序變(bian)異檢測、代謝組學等
研究結果：
本研究對極地嗜冷(leng)真菌(jun) Geomyces sp. WNF-15A 及其突(tu)變(bian)株進行(xing)基因(yin)(yin)組(zu)測序和(he)(he)比(bi)較(jiao)(jiao)分析，從 2309個(ge)SNP和(he)(he)256個(ge)Indel中鑒定出11個(ge)可(ke)能與低溫(wen)適(shi)應性紅色素（AGRP）合成(cheng)(cheng)相(xiang)關的突(tu)變(bian)基因(yin)(yin)，并通(tong)過構建(jian)CRISPR-Cas9基因(yin)(yin)編輯(ji)系統驗證其功能，發(fa)現敲(qiao)除 scaffold1.t692 和(he)(he) scaffold2.t704可(ke)顯著(zhu)提(ti)高(gao)AGRP合成(cheng)(cheng)并打破(po)常溫(wen)限制(zhi)；比(bi)較(jiao)(jiao)代謝組(zu)學分析表明，敲(qiao)除 scaffold1.t692通(tong)過調節(jie)全局代謝途(tu)徑(jing)尤其是下調競爭途(tu)徑(jing)來提(ti)高(gao)AGRP合成(cheng)(cheng)。該研究為(wei)極地嗜冷(leng)真菌(jun)資源的開發(fa)利用提(ti)供了(le)新參考，有助于揭示真菌(jun)低溫(wen)適(shi)應機制(zhi)。
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文章索引：
1.Zhang, Yadong, et al. Genomic Features of Taiwanofungus gaoligongensis and the Transcriptional Regulation of Secondary Metabolite Biosynthesis. Journal of Fungi, vol. 10, 2024, 826. //doi.org/10.3390/jof10120826
2.Li, Wenyun, et al. Whole-Genome Sequence Analysis of Flammulina filiformis and Functional Validation of Gad, a Key Gene for γ-Aminobutyric Acid Synthesis. Journal of Fungi, vol. 10, 2024, 862. //doi.org/10.3390/jof10120862
3.Long, Haoyu, et al. Comparative omics directed gene discovery and rewiring for normal temperature-adaptive red pigment synthesis by polar psychrotrophic fungus Geomyces sp. WNF-15A. Synthetic and Systems Biotechnology, vol. 9, 2024, pp. 842–852. //doi.org/10.1016/j.synbio.2024.07.002
