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《中国菌物学会第五届会员代表大会暨2011年学术年会论文摘要集》2011年
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低温和外源不饱和脂肪酸对毕赤酵母三种脂肪酸脱氢酶基因表达及油脂产生时间进程的影响

于爱群  邢来君  李明春  
【摘要】:毕赤酵母(Pichia pastoris GS115)是甲醇营养型酵母的一种,目前已经发展成为表达外源蛋白的理想宿主。通过气相色谱法对其胞内脂肪酸组成进行分析后发现,毕赤酵母含有C16:1、C17:1、C18:1三种单不饱和脂肪酸和亚油酸(LA,C18:2)、α-亚麻酸(ALA,C18:3)两种多不饱和脂肪酸。因此,不同于酿酒酵母,其体内具有类似植物的完整的不饱和脂肪酸代谢系统,是研究脂肪酸代谢理想的模式菌株。研究模式菌株毕赤酵母体内不饱和脂肪酸代谢合成相关基因的表达及其调控,为全面阐述真核生物PUFAs生物合成途径及PUFAs在生物膜中的作用奠定基础,并为研究真核生物多不饱和脂肪酸代谢及调控提供了一个简单模型。低温和外源不饱和脂肪酸是影响多种生物体PUFAs生物合成的重要因素。本实验研究了这两个条件对毕赤酵母三种脂肪酸脱氢酶基因表达及油脂产生时间进程的影响。在低温刺激下,通过real-time PCR方法检测到,对数生长后期的毕赤酵母培养温度从30℃降至15℃时,1h时△~9-和ω~3-脱氢酶基因的mRNA表达量较30℃时提高了1.5倍以上,4h时降至30℃时表达量之下;不同的是,△~(12)-脱氢酶基因的mRNA表达量在受到低温刺激后出现了轻微降低的现象。应用气相色谱仪测定了对应脂肪酸组成的变化,发现低温引起了毕赤酵母体内脂肪酸的响应是不饱和度的持续增加。对数生长后期的毕赤酵母在外源添加2mM油酸(OA,C18:1)的条件下,1h时△~(12)-和ω~3-脱氢酶基因的mRNA表达量较对照组开始下降,4h时mRNA表达量降低了50%以上;而△~9-脱氢酶基因的mRNA表达量基本不受影响。随着OA的吸收,胞内脂肪酸中LA和ALA的比例逐渐下降,不饱和度逐渐增加。以上实验结果可以表明:低温对脱氢酶基因转录的激活作用和外源不饱和脂肪酸对脱氢酶基因转录的抑制作用都是瞬时的、快速的,这种调控作用也随基因的不同而有所差异;三种基因转录水平的变化与对应脂肪酸产物的变化没有相关性,说明低温和外源不饱和脂肪酸这两个条件主要是在转录后水平上介导了胞内脂肪酸组成的变化。对于这三种脱氢酶基因在不同条件中差异表达的具体调控机制有待于进一步的研究。

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