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药用大黄全长转录组测序分析及Ⅲ型聚酮合成酶家族基因鉴定
1
作者 杜鹃 王雪茹 +5 位作者 李依民 杜桥 高静 王楠 彭亮 张岗 《中国现代中药》 CAS 2023年第3期533-543,共11页
目的:利用全长转录组测序技术挖掘药用大黄蒽醌类成分合成中的关键酶Ⅲ型聚酮合成酶(PKSⅢ)家族基因。方法:利用PacBio SequelⅡ平台进行药用大黄全长转录组测序,数据通过非冗余蛋白(NR)、Swiss-Prot、京都基因与基因组百科全书(KEGG)... 目的:利用全长转录组测序技术挖掘药用大黄蒽醌类成分合成中的关键酶Ⅲ型聚酮合成酶(PKSⅢ)家族基因。方法:利用PacBio SequelⅡ平台进行药用大黄全长转录组测序,数据通过非冗余蛋白(NR)、Swiss-Prot、京都基因与基因组百科全书(KEGG)、真核生物相邻类的聚簇(KOG)、基因本体(GO)数据库进行功能注释。筛选PKSⅢ家族基因全长并进行编码蛋白生物信息特征分析,借助MEGA 6.0构建PKSⅢ家族基因系统发育进化树。结合RNA-Seq数据分析,运用TBtools计算PKSⅢ家族基因的相对表达量。结果:共获得原始数据55.50 GB,52960条高质量转录本,平均长度1712.56 bp;50007条Isoforms在NR、Swiss-Prot、KEGG和KOG数据库中得到注释。GO分类注释到生物过程、细胞组分和分子功能3个类别的65个小组。KEGG代谢通路共有17637条转录本被注释于137条通路中,其中标准次生代谢通路15条。筛选到16个含开放阅读框的Isoforms,编码8个PKSⅢ家族基因,包括RoALS1-3(芦荟松合酶)、RoCHS1-3(查耳酮合酶)、RoSTS(二苯乙烯合酶)和RoPKS(聚酮合成酶)等,编码蛋白长度为391~393 aa,无信号肽或跨膜结构域,均定位于细胞质中。编码蛋白序列保守,磷酸化及糖基化位点和数目各异。大多数PKSⅢ家族基因Isoforms在药用大黄根和根茎中表达量高。药用大黄PKSⅢ家族基因与掌叶大黄、虎杖、拟南芥基因汇于一支,亲缘关系近。结论:获得药用大黄全长转录组信息特征,鉴定了8个药用大黄PKSⅢ家族基因,明确了序列及表达特征,为药用大黄蒽醌类成分合成的分子机制研究提供参考。 展开更多
关键词 药用大黄 全长转录组 ⅲ型聚酮合成酶 蒽醌 生物信息学
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细菌Ⅲ型聚酮合成酶研究进展 被引量：2
2
作者 于昊 廖灵旋 +1 位作者 乐晓洁 黄建忠 《药物生物技术》 CAS 2014年第5期472-477,共6页
细菌Ⅲ型聚酮合成酶的发现和研究成为最近10多年微生物天然产物生物合成领域的新热点。细菌Ⅲ型聚酮合成酶根据其产物结构的特点主要分为6类,其中多种Ⅲ型聚酮次级代谢产物具有重要的生物学活性。文章主要对这几类合成不同聚酮骨架的细... 细菌Ⅲ型聚酮合成酶的发现和研究成为最近10多年微生物天然产物生物合成领域的新热点。细菌Ⅲ型聚酮合成酶根据其产物结构的特点主要分为6类,其中多种Ⅲ型聚酮次级代谢产物具有重要的生物学活性。文章主要对这几类合成不同聚酮骨架的细菌Ⅲ型聚酮合成酶的催化功能、反应条件、产物结构和功能活性等方面进行介绍,对这类聚酮合成酶的进一步研究和应用进行了展望。 展开更多
关键词 生物合成 ⅲ型聚酮合成酶 细菌 天然次级代谢产物 生物活性 催化机理
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梨Ⅲ型聚酮合成酶家族的比较基因组学研究及表达模式分析 被引量：4
3
作者 李国辉 李亿红 +7 位作者 钱冉 苏雪强 程曦 赵宇 孙燕铭 金青 林毅 蔡永萍 《植物生理学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1005-1017,共13页
植物Ⅲ型聚酮合成酶(PKS Ⅲ)在植物次生代谢产物生物合成中起着非常重要的作用。本研究从7种蔷薇科果树中共鉴定出57个PKS家族成员,随后进行种间比较基因组学分析。基因结构和保守基序分析表明,57个PKS多数由两个外显子和一个内含子组成... 植物Ⅲ型聚酮合成酶(PKS Ⅲ)在植物次生代谢产物生物合成中起着非常重要的作用。本研究从7种蔷薇科果树中共鉴定出57个PKS家族成员,随后进行种间比较基因组学分析。基因结构和保守基序分析表明,57个PKS多数由两个外显子和一个内含子组成,都具有PKS特有的保守结构域Chal-sti-synt-N和Chal-sti-synt-C。进化分析显示,57个PKS可明显分为4个亚家族,其中I亚家族成员数目最多。染色体定位及基因复制事件表明,PKS不均匀地分布在2~5条染色体上,且PKS家族进化过程主要受纯化选择作用。荧光定量分析发现,PbPKS4和PbPKS5表达模式与‘砀山酥梨’(Pyrus bretschneideri cv.‘Dangshan Su’)不同发育时期果实中木质素及石细胞含量变化趋势类似,因此推测这2个基因在梨果实木质素合成及石细胞发育过程中发挥一定作用。本研究为今后研究蔷薇科果树PKS家族建立了基础,也为从分子水平改善梨果实品质提供了理论依据。 展开更多
关键词 梨 植物ⅲ型聚酮合成酶 生物信息学 木质素 表达分析
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