解硫胺类芽孢杆菌SY20中多粘菌素A1合成与调控相关基因表达分析

该研究以前期筛选的多粘菌素A1产生菌株Paenibacillus thiaminolyticus SY20为研究对象,首先探究菌株在不同生长阶段的抑菌活性变化规律;随后,利用实时荧光定量PCR,研究多粘菌素A1合成基因簇(pmx)五个基因pmxA、pmxB、pmxC、pmxD和pmxE在发酵过程中的表达情况。最后,探究多粘菌素调控基因sfp、ectB、spo0A和abrB表达水平。结果表明,在M63T培养基中,P.thiaminolyticus SY20抑菌物质在菌株生长的对数前期产生,至对数末期或平台前期(84 h)达到最大值;pmx基因簇各基因在菌生长对数前期(36 h)表达水平显著提高且基本呈现同步趋势;ectB与pmxA、pmxE基因的表达水平也基本同步;sfp和spo0A基因表达与抑菌活性呈正相关,而abrB基因与抑菌活性呈负相关。因此,在P.thiaminolyticus SY20发酵过程中,pmx基因簇表达水平先于抑菌活性达到最大值,ectB基因与多粘菌素A1合成密切相关,sfp和spo0A基因为正调控基因,而abrB基因为负调控基因,为多粘菌素合成与调控机制提供理论基础。

解硫胺类芽孢杆菌SY20实时荧光定量PCR内参基因筛选

为研究解硫胺类芽孢杆菌SY20产多黏菌素相关基因的表达水平,需使用合适的内参基因进行荧光定量聚合酶链式反应法(Polymerase chain reaction,PCR)校正才能获得可信的检测结果。以RecA、RpoB、ftsZ、GAPDH及16S rRNA基因为候选基因进行内参基因筛选,利用荧光定量PCR分析这5个候选基因在解硫胺类芽孢杆菌SY20不同发酵时期的表达情况,再利用GeNorm、Norm Finder、Best Keeper、比较Delta-Ct以及Ref Finder 5个软件综合分析评估了5个候选内参基因的表达稳定性。结果显示,GeNorm分析表明ftsZ和RecA基因表达较为稳定,而NormFinder、BestKeeper、比较Delta-Ct及RefFinder分析表明ftsZ基因更为稳定。因此,结合5种分析方法确定fts Z为最适合用于分析解硫胺类芽孢杆菌SY20基因表达的内参基因。