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编号:39600
乳酸乳球菌乳酸亚种的m6A甲基化差异研究
http://www.100md.com 2021年6月7日 2021年第5期
基序,1材料与方法,1试验菌株与试剂,2仪器,设备,3菌株活化与菌泥制备,4DNA提取与纯化,5全基因组测序及组装,6基因组比较分析,7甲基化组分析,8数据作图,2试验结果,1基因组概况,2功能预测,3甲基化比较结果
     郑慧娟,李伟程,赵飞燕,蔡虹宇,孙志宏,张和平

    (内蒙古农业大学 乳品生物技术与工程教育部重点实验室 农业农村部乳制品加工重点实验室内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室 呼和浩特010018)

    乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcus lactis subsp.lactis)是兼性厌氧、不产气、不产芽孢且无荚膜的革兰氏阳性菌,是公认安全的食品级微生物[1]。其可将大分子营养物质降解成易被人体消化吸收的小分子营养物质,其中2,3-丁二醇等物质可赋予发酵制品特殊的滋气味,同时产生的乳酸等还可抑制有害菌生长,延长发酵制品的货架期[2]。此外乳酸乳球菌乳酸亚种具有多种益生功能,被作为发酵剂广泛应用于发酵乳制品、发酵果蔬制品与发酵肉制品等[3]。乳酸乳球菌乳酸亚种较高的经济价值使其成为研究热点。随着分子生物学的发展,测序手段与生物信息学分析的成熟,研究者从基因层面了解乳酸乳球菌乳酸亚种愈发便利。越来越多乳酸乳球菌乳酸亚种的全基因组序列完成图被鉴定,为生产提供了遗传学理论指导[4-5]。

    随着研究地深入,部分研究发现基因型相似的菌株间表型存在较大的差异性,而这些差异可能由菌株的遗传表观修饰造成的[6-7]。其中,DNA甲基化是一种典型遗传表观修饰,指DNA 碱基在甲基转移酶的作用下增加甲基基团化学修饰的过程,其具有不改变DNA 序列的特点。Zhu 等[6]发现平均核苷酸同源性高于95%的伯克霍尔德氏菌(Burkholderia seminalis)菌株适应于不同生态位,可能是菌株甲基化组的差异导致的。序列相似度高于98%的短双歧杆菌(Bifidobacterium breve)拥有多种可保护自身免受外源DNA 侵染甲基转移酶[7]。Cooper 等[8]通过对不同血清型的大肠杆菌(Escherichia coli)进行基因组测定,发现一部分菌株毒力的产生与其DNA 的甲基化有关。目前许多甲基化相关研究发现细菌中的甲基化修饰位点以m6A(N6-methyladenosine,N6-甲基腺嘌呤)为主[9]。这类研究的关注对象多集中于致病菌,而优良发酵剂相关的研究鲜有报道。

    BL19 与IMAU10978 均分离自乳源的乳酸乳球菌乳酸亚种,表型差异明显。其中BL19 具有发酵剂的特点,包括:发酵速度快,蛋白水解彻底,能产生具有特殊香气的挥发性物质等[10]。本文旨在从基因组与甲基化组角度比较BL19 与IMAU10978,探究2 株菌发酵特性差异的原因,表明乳酸乳球菌乳酸亚种功能基因组特征和m6A 基序类型、分布与功能等甲基化组特征 ......

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