皮肤微生物组的真菌群落由单一属Malassezia主导。除了其在宿主界面的共生生活方式外,这种共同的酵母还与人类和宠物动物的各种炎症性皮肤疾病有关。稳定的定殖通过17型抗真菌型免疫维持。然而,驱动TH17对Malassezia的反应的机制仍不清楚。在这里,我们表明C型凝集素受体Mincle,Dectin-1和Dectin-2识别Malassezia细胞壁中的保守模式,并在体外诱导树突状细胞活化,而在体外,TH17激活只需要Dectin-2,而在体内实验性皮肤化合物期间,TH17激活。相反,在这种情况下,类似Toll样受体识别是多余的。相反,通过MyD88的燃料IL-1家族细胞因子信号传导也与T细胞固有方式有关Th17激活。综上所述,我们表征了有助于保护皮肤最丰富成员的途径。这种知识有助于理解屏障免疫及其对Censals的调节,并且考虑到异常免疫反应与严重的皮肤病理相关。
摘要:由于其复杂性,CRISPR/Cas 系统已成为广泛使用的酵母基因组编辑方法。然而,CRISPR 方法通常依赖于预组装的 DNA 和额外的克隆步骤来传递 gRNA、Cas 蛋白和供体 DNA。这些繁琐的步骤可能会阻碍其实用性。在这里,我们提出了一种替代方法,即组装和 CRISPR 靶向体内编辑 (ACtivE),该方法仅依赖于线性 DNA 片段的体内组装来构建质粒和供体 DNA。因此,根据用户的需要,可以从存储库中轻松选择和组合这些部分,作为快速基因组编辑的工具包,无需任何昂贵的试剂。该工具包包含经过验证的线性 DNA 片段,易于在室温下存储、共享和运输,大大降低了昂贵的运输成本和组装时间。优化该技术后,还对酵母基因组中靠近自主复制序列 (ARS) 的八个基因座进行了整合和基因表达效率表征,以及这些区域的破坏对细胞适应性的影响。通过构建 β-胡萝卜素途径展示了 ACtivE 的灵活性和多路复用能力。在短短几天内,在酿酒酵母 BY4741 上从头开始实现了单基因整合效率 >80% 和三重整合效率 >50%,无需使用体外 DNA 组装方法、限制性酶或额外的克隆步骤。本研究提出了一种可轻松用于加速酵母基因组工程的标准化方法,并为酵母合成生物学和代谢工程目的提供了明确的基因组位置替代方案。关键词:酿酒酵母、CRISPR 工具包、基因组编辑、合成生物学、标准化、基因座表征■简介
收到日期:2021 年 11 月 5 日;接受日期:2022 年 1 月 25 日;发布日期:2022 年 3 月 25 日 作者隶属关系:1 爱尔兰科克大学微生物学院、APC 微生物组、环境研究所和 SUSFERM 中心,科克 T12 K8AF,爱尔兰;2 查尔姆斯理工大学生物与生物工程系,瑞典哥德堡 SE-41296;3 科克大学生物化学与细胞生物学学院,科克 T12 K8AF,爱尔兰。 *通讯作者:John P. Morrissey,j.morrissey@ucc.ie 关键词:耐热性;非常规酵母;工业生物技术;基因组注释;核糖体分析。缩写:ARS,自主复制序列;CDS,编码序列;DE,差异基因表达;FC,倍数变化;FDR,错误发现率;gRNA,向导 RNA; NHEJ,非同源末端连接;snoRNA,小核仁 RNA;TMM,m 值的修剪平均值。本文的在线版本提供了五个补充表和三个补充图。001148 © 2022 作者
基因组编辑工具箱对于探索和利用非常规酵母物种作为细胞工厂至关重要,因为它们促进了基因组研究和代谢工程。非常规酵母中间假丝酵母 (Candida intermedia) 是一种在生物技术上很有趣的物种,因为它能够将多种碳源(包括林业和奶制品行业废弃物和侧流中的木糖和乳糖)转化为增值产品。然而,由于缺乏针对该物种的分子工具,迄今为止,进行基因操作的可能性有限。我们在此描述了一种针对中间假丝酵母 (C. intermedia) 的基因组编辑方法的开发,该方法基于电穿孔和基因删除盒,其中包含白色假丝酵母 NAT1 显性选择标记,两侧是与目标基因座同源的 1000 个碱基对序列。针对 ADE2 基因的线性删除盒最初导致的靶向效率 < 1%,这表明中间假丝酵母 (C. intermedia) 主要使用非同源末端连接来整合外来 DNA 片段。通过开发一种基于分裂标记的 C. intermedia 缺失技术,我们成功提高了同源重组率,实现了高达 70% 的靶向效率。对于无标记缺失,我们还将分裂标记盒与重组酶系统结合使用,从而能够通过标记回收构建双缺失突变体。总体而言,分裂标记技术被证明是一种快速可靠的 C. intermedia 基因缺失方法,这为揭示和增强其细胞工厂潜力提供了可能性。
皮肤的稳定微生物定殖取决于宿主免疫系统的严格控制。脂质依赖性的酵母菌通常将皮肤定位为无害的剂量,并且受到宿主17型免疫监视,但这种真菌也与人类和动物的多样化皮肤病理有关。使用Malassezia暴露的鼠模型,我们表明Vγ4 +皮肤γδT细胞迅速扩展,是IL-17A介导真菌控制的主要来源。即使在真菌清除率后,也会在皮肤中持续存在的记忆样的玛拉西氏症响应性Vγ4 + T细胞富含排水淋巴结,并在几周后的真菌重新暴露后被保护。诱导γδT17免疫取决于IL-23和IL-1家族细胞因子信号传导,而TOLL样和C型凝集素受体则是可分配的。此外,暴露于Malassezia的宿主的Vγ4 + T细胞能够直接和选择性地对Malassezia衍生的配体进行反应,而与抗原呈递的宿主细胞无关。被检测到的真菌含量是在Malassezia属的各种物种上共享的,但在其他基本菌或aycomycota中没有使用。这些数据提供了对17型免疫监视的诱导和维护,对皮肤的诱导和维护,对皮肤健康具有重要意义。
摘要:利用工程原理重新设计生物体是合成生物学 (SynBio) 的目的之一,因此实验方法和 DNA 部件的标准化变得越来越必要。专注于酿酒酵母工程的合成生物学界一直处于这一领域的前沿,构想出了几种被该界广泛采用的特征明确的合成生物学工具包。在本综述中,我们将讨论为酿酒酵母开发的分子方法和工具包对所需标准化工作的贡献。此外,我们还回顾了为新兴非常规酵母物种设计的工具包,包括解脂耶氏酵母 (Yarrowia lipolytica)、Komagataella phaffii 和马克斯克鲁维酵母 (Kluyveromyces marxianus)。毫无疑问,这些工具包中强调的特征化 DNA 部件与标准化组装策略相结合,极大地促进了许多代谢工程和诊断应用等的快速发展。尽管在常见酵母基因组工程中部署合成生物学的能力不断增强,但酵母界在生物自动化等更复杂、更精细的应用中还有很长的路要走。关键词:标准化、特性、生物部件、酵母工具包、合成生物学、自动化
基因表达的调节对应于基因组中编码的信息转化为表型的过程中的关键步骤。尽管已经对转录水平变化的遗传起源进行了广泛的分析,但我们的知识仍然非常有限,因为人群水平上蛋白质丰度变异的遗传起源。在这里,我们生成了近一千个天然酵母菌株的定量蛋白质组。通过与其转录组相比,我们的分析共同表明,转录组和蛋白质组显然是两种不同的调节水平,受自然种群中不同遗传基础的控制。在一起,我们的结果突出了访问这两个级别的基因表达以更好地理解基因型 - 表型关系的相关性。
质膜损伤(PMD)在所有细胞类型中都由于环境扰动和细胞自主活性而发生。但是,除了恢复或死亡,PMD的细胞结局在很大程度上仍然未知。在这项研究中,使用萌芽的酵母和正常的人成纤维细胞,我们发现细胞衰老(稳定的细胞周期停滞导致有机衰老)是PMD的长期结果。我们使用芽酵母的遗传筛查意外地确定了PMD反应与复制寿命法规之间的紧密遗传关联。此外,PMD限制了萌芽酵母中的复制寿命;膜修复因子的上调ESCRT-III(SNF7)和AAA-ATPase(VPS4)扩展了它。在正常的人成纤维细胞中,PMD通过Ca 2+ –p53轴诱导过早衰老,但不是主要的衰老途径,DNA损伤响应途径。ESCRT-III(CHMP4B)的瞬时上调抑制了PMD依赖性衰老。 与mRNA测序结果一起,我们的研究强调了一种未充分考虑但无处不在的衰老细胞亚型:PMD依赖性衰老细胞。ESCRT-III(CHMP4B)的瞬时上调抑制了PMD依赖性衰老。与mRNA测序结果一起,我们的研究强调了一种未充分考虑但无处不在的衰老细胞亚型:PMD依赖性衰老细胞。
摘要 乙酸是木质纤维素预处理的副产物,是酵母发酵过程的强效抑制剂。较厚的酵母质膜 (PM) 预计会减缓未解离的乙酸向细胞中的被动扩散。分子动力学模拟表明,通过延长甘油磷脂 (GPL) 脂肪酰基链可以增加膜厚度。之前,我们成功改造了酿酒酵母以增加 GPL 脂肪酰基链长,但未能降低乙酸净吸收量。在这里,我们测试了改变二酰基甘油 (DAG) 的相对丰度是否会影响具有较长 GPL 酰基链的细胞 (DAG EN ) 中 PM 对乙酸的渗透性。为此,我们在 DAG EN 中表达了二酰基甘油激酶 α (DGKα)。由此产生的 DAG EN _Dgkα 菌株表现出恢复的 DAG 水平,在含有 13 g/L 乙酸的培养基中生长,并且积累的乙酸较少。乙酸应激和能量负担伴随着 DAG EN _Dgkα 细胞中葡萄糖摄取量的增加。与 DAG EN 相比,DAG EN _Dgkα 中几种膜脂的相对丰度因乙酸应激而发生变化。我们认为,增加能量供应和改变膜脂组成的能力可以弥补应激条件下 DAG EN _Dgkα 中高净乙酸摄取量的负面影响。
开发和生产这些疫苗非常耗时,并且在快速生产疫苗的能力方面受到一定限制[15]。此外,利用流感病毒HA和NA的传统流感疫苗存在安全性和生产问题[16]。为了解决这些问题,我们假设基于酵母表面展示技术的生产流感疫苗的新平台可以提供保护性免疫的潜力。在本研究中,由于流感H7N9病毒的HA具有强免疫原性和中和活性,因此选择HA作为流感疫苗开发的模型抗原[1,6,17]。因此,我们生成的A / Anhui / 1 / 2013(AH-H7N9)病毒的HA蛋白展示在酿酒酵母EBY100表面(图1A)。此外,我们测试了其
