羅氏 454 測序系統用于靈芝基因組圖譜繪制

瀏覽次數：3075　發布日期：2012-8-17　來源：本站　本站原創，轉載請注明出處

羅氏454測序用于靈芝基因組圖譜繪制

靈芝（Ganodermalucidum）在中國被稱為“不朽的蘑

菇”，用于中醫藥中已有超過2000年歷史，從中也可以提煉出多種有價值的生物活性成分，其藥理活動的廣泛認可，已被列入美國草藥藥典。最近中國的一個研究小組在Nature上發表文章¹，報道完成了靈芝G. lucidum 260125-1菌株43.3 Mb的基因組圖譜。

利用454 GS FLX系統及短測序平臺共獲得了約280萬條shotgun序列，達到基因組440倍以上的覆蓋，拼接完成的基因組由82個Scaffolds組成，通過optical maps排列到13個染色體上。預測編碼16，113個基因，平均長度為1556bp，每個基因約含4.7個外顯子。重復序列約占基因組的8.15%，主要為LTR / Gypsy重復元素。此外，研究人員還將進行了與其他真菌基因組進行比較分析，及靈芝基因表達的總體分析。

靈芝能產生大量的生物活性物質，迄今為止，已超過400種化合物被發現，使真菌被視為這些有效生物活性物質的天然加工廠。其中，三萜類和多糖是靈芝的藥理活性的化合物的兩個大類。此次研究中發現，序列分析揭示了一系列編碼細胞色素P450（CYPs）的基因，其產物為在次生代謝中協同作用的轉運和調節蛋白。一共有24個CYP基因簇被確定。78 個CYP基因與羊毛甾醇合成酶（lanosterol synthase）共表達，其中16個與真菌CYP高相似度，這些CYP的作用是羥基化睪酮（testosterone），暗示他們可能在三萜類生物合成中起作用。

除了在生產這些生物活性的化合物，靈芝，像其他白腐擔子菌一樣能分泌可以有效分解纖維素和木質素的酶。這種酶可能幫助實現生物能利用，纖維漂白和有機污染物降解。此次完成的基因組中，也確定了一系列編碼大量與木材降解有關的酶，是目前為止發現的最豐富的降解酶之一。

盡管靈芝在我國有長期的使用歷史，但目前對于靈芝生物學的理解是有限的。這次的基因組研究成果有助于闡明藥用真菌的次生代謝產物合成機制，及相關的調節機制。并將有助于充分發揮靈芝提供有藥理活性的成分及作為工業用酶的來源方面的潛力。

1. Genome sequence of the model medicinal mushroom Ganodermalucidum.Chen S, Xu J, Liu C, Zhu Y, Nelson DR, Zhou S, Li C, Wang L, Guo X, Sun Y, Luo H, Li Y, Song J, Henrissat B, Levasseur A, Qian J, Li J, Luo X, Shi L, He L, Xiang L, Xu X, Niu Y, Li Q, Han MV, Yan H, Zhang J, Chen H, Lv A, Wang Z, Liu M, Schwartz DC, Sun C.Nat Commun. 2012 Jun 26;3:913. doi: 10.1038/ncomms1923.

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