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碳氢化合物降解真菌产生其秘密

2019-05-13 09:27:25 • 来源：

由于从细菌中获得的基因，真菌可以降解对环境有害的碳氢化合物 - 并且在此过程中承受相当大的压力。最近发表的这些引人注目的研究成果是由维也纳自然资源和生命科学大学(BOKU)的一个小组获得的。由于最新的基因组和转录组分析设备，使得结果成为可能，其使用也在BOKU的第三方开放。

碳氢化合物降解真菌产生其秘密

Cladophialophora immunda可能是一种真菌，但它不仅仅是蘑菇!这种属于酵母真菌的子囊菌或囊菌具有一个非常令人印象深刻的特征：它可以很容易地分解对环境有害的烃甲苯。这使得C. immunda成为土壤和其他被碳氢化合物污染的环境的生物修复的极好工具。使用最新的测序方法和专门开发的生物信息管道，Barbara Blasi博士和来自生物技术部(维也纳BOKU)的Katja Sterflinger教授团队的Hakim Tafer博士首次对真菌进行了检测。这个。这项研究令人惊讶，最近发表在“科学报告”杂志上，揭示了C. immunda从细菌中获得了许多对甲苯降解必不可少的基因，而且，甲苯降解与巨大的压力密切相关，真菌对此反应很多。

快速可靠的测序

由于最新的测序仪可以获得惊人的发现，这些测序仪可以在大学的EQ-BOKU核心设施获得，也可以租给第三方。它们包括离子半导体测序仪(质子离子测序仪)，可以对大量核酸进行极快速的测序。这使得BOKU研究团队有可能获得有关甲苯降解过程中基因激活的有价值信息。Sterflinger教授解释说：“通过这种方式，我们制作了世界上第一个在甲苯上生长的真菌的转录组分析。我们还能够证明C. immunda几乎所有以前与之相关的酶 - 来自不同的生物 - 甲苯降解。“科学家们甚至成功地证明了这些酶的基因在DNA上分为五个簇。这种基因簇在真菌中并不罕见，但这种现象以前没有描述过在烃类降解中起重要作用的基因。来自C. immunda的综合序列数据与其他生物的综合序列数据的比较也清楚地表明，过去，八个用于甲苯降解的基因从细菌转移到真菌。

蘑菇压力

当研究小组检查其表达受甲苯降解影响的其他基因的活动时，另一个惊喜等待着他们。“尽管它能够非常有效地降解甲苯，但这一过程给C. immunda带来了巨大的压力。一系列细胞代谢过程受到甲苯接触的负面影响，”Sterflinger教授解释道。这些过程包括基本的细胞功能，如氨基酸和有机物质的产生和降解，细胞呼吸和特殊的运输机制。科学家们还能够证明甲苯的降解引发抗氧化剂的产生并激活细胞解毒机制。所有这些过程都是明确的压力指标。“这表明，即使它可以如此有效地降解它，但C. immunda并不是甲苯的真正朋友，”Sterflinger教授解释道。“相反，甲苯的有效破坏似乎是真菌用来保护它免受其有害影响的保护机制。”

研究结果也得益于Sterflinger教授在生物技术部和大学EQ-BOKU核心设施的成功合作。这家独立子公司收购并经营大量昂贵的大型设备，如最新的测序仪和气相色谱仪，并可供大学自己的研究团队和外部各方使用。这意味着后者还可以获得BOKU科学家的专业知识，用于复杂的测量任务和整个研究项目。EQ-BOKU与众多工业问题和国际研究团体的合作证明了这一概念的成功，这也为该大学本身的许多国际知名研究成果做出了贡献。

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