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海洋放線菌S.erythraea SCSIO 07745中紅霉素衍生物及其生物合成基因簇的分析

張善文; 桂春; 秦湘靜; 田新朋; 鞠建華 中國科學(xué)院南海海洋研究所中國科學(xué)院熱帶海洋生物資源與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 廣東省海洋藥物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 中國科學(xué)院海洋微生物研究中心; 廣東廣州510301; 中國科學(xué)院大學(xué); 北京100049

摘要：目的對從中國南海沉積物樣品中分離的放線菌Saccharopolyspora erythraea SCSIO 07745中抑菌活性次級代謝產(chǎn)物進(jìn)行研究,并對相應(yīng)產(chǎn)物的生物合成基因簇進(jìn)行分析。方法提取菌株SCSIO 07745基因組DNA,利用Illumina Hiseq和PacBio SMRT技術(shù)進(jìn)行基因組測序;通過對16S rDNA序列進(jìn)行分析構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹以鑒定菌種;以有機(jī)溶劑萃取得到發(fā)酵產(chǎn)物并利用正相、反相柱層析等色譜手段進(jìn)行分離純化;通過波譜數(shù)據(jù)分析對化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定。利用生物信息學(xué)技術(shù)對基因組進(jìn)行注釋并對合成該化合物的基因簇進(jìn)行定位分析,推導(dǎo)其生物合成途徑。結(jié)果該放線菌被鑒定為糖多孢紅霉菌Saccharopolyspora erythraea,從其發(fā)酵產(chǎn)物中分離鑒定了2個大環(huán)內(nèi)酯類化合物sporeamicin A(1)和erythromycin A enol ether(2)。全基因組序列測序發(fā)現(xiàn)該菌株基因組DNA為線狀,含有31個次級代謝產(chǎn)物生物合成基因簇,其中基因簇3可能負(fù)責(zé)紅霉素衍生物的生物合成,并對其生物合成途徑進(jìn)行了推導(dǎo)。結(jié)論篩選得到了1株產(chǎn)生紅霉素類化合物的海洋糖多孢紅霉菌S.erythraea SCSIO 07745,為紅霉素類抗生素的開發(fā)提供了新的菌株資源。同時,該菌株的全基因組序列為其蘊(yùn)藏的次級代謝產(chǎn)物的挖掘奠定了基礎(chǔ)。

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