CRISPR/Cas9 系统助力解析 Edenia gomezpompae 中 preussomerins 的生物合成机制

【字体: 时间:2025年03月13日 来源:World Journal of Microbiology and Biotechnology 4

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  研究人员开发针对 Edenia gomezpompaeSV2的 CRISPR/Cas9 基因编辑系统,揭示 EgPKS 对 preussomerins 合成的作用。

  Edenia gomezpompae 是一种源自植物的内生真菌,它能产生多种 preussomerins(一类带有两个螺缩酮基团的螺双萘类化合物),这类化合物展现出显著的抗菌、抗真菌以及细胞毒性活性。从结构上看,preussomerins 的生物合成可能与 1,8 - 二羟基萘(1,8-dihydroxynaphthalene,DHN)的生物合成有关,DHN 是 DHN - 黑色素(DHN-melanin)的前体。然而,由于缺乏针对 E. gomezpompae 的有效基因编辑工具,阻碍了对 preussomerins 生物合成的研究。
在这项研究中,研究人员开发了一种基于 CRISPR/Cas9 的基因编辑系统,用于从狗尾草(Setaria viridis)茎中分离出的 E. gomezpompaeSV2,该系统利用内源性 U6 小核 RNA(U6 snRNA)启动子驱动单导向 RNA(sgRNA)表达。利用这个系统,研究人员成功破坏了聚酮合酶(polyketide synthase,PKS)编码基因 Egpks,Egpks 是一种推测的 1,3,6,8 - 四羟基萘合酶基因,参与 DHN - 黑色素的生物合成。当使用 U6 snRNA - 3 启动子时,编辑效率高达 92%,敲除效率达到 71%。此外,被破坏的突变体(?Egpks)呈现白色菌丝,并且失去了产生 preussomerins 的能力。这些结果为 E. gomezpompae 的遗传操作提供了基础工具,同时揭示了 EgPKS 在 preussomerin 型螺双萘类化合物生物合成中的作用。

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