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酵母 PHO5 启动子处核小体结构的有效动力学
摘要染色质动力学由重塑酶介导，在基因调控中起着至关重要的作用，正如在典型模型酿酒酵母 PHO5 启动子中建立的那样。然而，有效的核小体动力学，即启动子核小体配置的轨迹，仍然难以捉摸。在这里，我们通过整合已发表的单分子数据推断出这种动力学，这些数据捕获了从受抑制到完全活跃的 PHO5 启动子状态的多核小体配置，以及其他现有的组蛋白周转和新的染色质可及性数据。我们设计并系统地研究了一类新的“受调节的开关滑动”模型，模拟全局和局部核小体（解）组装和滑动。68,145 个模型中只有 7 个与所有数据吻合良好。所有七个模型都涉及滑动和 N-2 核小体的已知核心作用，但通过调节一个组装而不是解体过程来调节启动子状态转换。这与 PHO5 启动子先前观察结果的常见解释一致，但提出了挑战，并表明染色质通过结合竞争而开放。
致病酵母近平滑念珠菌中多态性着丝粒的位置
着丝粒提出了一个进化悖论：功能高度保守，但序列和结构却迅速变化。然而，在没有损伤的情况下，着丝粒的位置通常在一个物种内是保守的。我们在此报告，致病酵母菌种近平滑假丝酵母的分离株在其八条染色体中的两条染色体上表现出着丝粒位置的种内多态性。它的旧着丝粒具有反向重复 (IR) 结构，而其新着丝粒没有明显的结构特征，但位于旧位置的 30 kb 以内。因此，着丝粒可以自然地从一个染色体位置移动到另一个染色体位置，似乎是自发的，并且在 DNA 序列没有任何显著变化的情况下。我们的观察结果与所有着丝粒都是由基因决定的模型相一致，例如由短或长 IR 的存在或形成十字形的能力决定。我们还发现着丝粒已成为 C. parapsilosis 进化枝中基因组重排的热点。
优化酵母菌工厂的创新工具和策略
（发行日期）2021-05（资源类型）期刊文章（版本）接受手稿（权利）©2020 Elsevier Ltd.保留所有权利。此手稿版本可在CC-BY-NC-ND 4.0许可下提供https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nc-nd/4.0/
酸啤酒作为新型精酿啤酒酵母培养物的生物储存器
摘要：对精酿啤酒的需求不断增长，这推动了人们从酿酒相关的野生环境中寻找新型啤酒酵母培养物。精酿培养物生物勘探的重点是识别适合将独特感官属性印记到最终产品上的野生酵母。在这里，我们整合了系统发育、基因型、遗传和代谢组学技术，以证明在木桶中陈酿的酸啤酒是合适的精酿啤酒酵母候选物的来源。与传统的兰比克啤酒成熟阶段相反，在酸成熟的生产式啤酒的陈酿过程中，不同生物型的酿酒酵母占据了可培养的内部菌群的主导地位，其次是膜毕赤酵母、布鲁塞尔酒香酵母和异常酒香酵母。此外，还鉴定出三种假定的酿酒酵母×葡萄汁酵母杂交种。酿酒酵母野生菌株形成孢子，产生可存活的单孢子代，并且下游具有 STA1 基因作为全长启动子。在加酒花的麦芽汁发酵过程中，四种酿酒酵母菌株和酿酒酵母×葡萄汁酵母杂交种 WY213 的发酵速率和乙醇产量均超过非酿酒酵母菌株（P. membranifaciens WY122 除外）。该菌株在较长的滞后期后消耗麦芽糖，这与该物种描述的表型特征相反。根据 STA1 + 基因型，酿酒酵母部分消耗糊精。在酿酒酵母和酿酒酵母×葡萄汁酵母杂交种产生的挥发性有机化合物 (VOC) 中，具有水果香气的苯乙醇最为普遍。总之，这里描述的菌株具有相关的酿造特性，可以作为本土精酿啤酒的发酵剂。
人类疾病酵母模型中磷光酶缺乏症的进化营救
摘要糖基化（CDG）的人类先天性疾病的最常见原因是磷光合酶基因PMM2中的突变，它影响蛋白质N-连接的糖基化。酵母基因SEC53编码人类PMM2的同源物。我们进化了384个酵母，载有两个与人疾病相关的等位基因之一，SEC53-V238M和SEC53 -F126L或野生型SEC53。我们发现，1000代后，大多数种群弥补了与Sec53人疾病相关等位基因相关的慢增长表型。通过全基因组测序，我们确定了补偿性突变，包括已知的SEC53遗传相互作用。我们观察到其他基因的补偿性突变富集，其人类同源物与1型CDG相关，包括PGM1，该基因编码酵母中磷酸葡萄糖核酶的少量同工型。通过遗传重建，我们表明进化的PGM1突变是主要的，并且是特异性的遗传相互作用者，可恢复具有Sec53 -V238m等位基因的蛋白质糖基化和酵母的生长。最后，我们表征了纯化的PGM1突变蛋白的酶活性。我们发现，PGM1活性的减少（而不是消除）最好地补偿了与Sec53 -V238M等位基因相关的有害表型。广义，我们的结果证明了实验进化的力量，作为识别补偿与人类疾病相关等位基因的基因和途径的工具。
综述裂殖酵母和哺乳动物中长 RNA 介导的染色质调控
从酵母到哺乳动物，真核生物基因组可以根据发育或环境状态进行广泛转录。据估计，大多数裂殖酵母 (S. pombe) 和人类基因组都具有转录能力 [1,2]。尽管蛋白质编码基因在所有转录基因组单位中只占极小部分，但它们在历史上获得了最多的研究关注。然而，鉴于新一代测序和基因组编辑方法的最新进展，人们越来越多地参与阐明编码调控 RNA 的基因的功能相关性。这些包括非编码 RNA 和具有编码和非编码双重属性的双功能 RNA。非编码基因的转录产物可大致分为小分子非编码 RNA 或长分子非编码 RNA (lncRNA)。小的非编码 RNA 长度小于 200 个核苷酸，主要包括微小 RNA (miRNA)、短干扰 RNA (siRNA)、tRNA 衍生的小 RNA (tsRNA) 和 piwi 相互作用 RNA (piRNA)。它们在转录组和染色质调控中的作用已在其他地方进行了广泛综述，本文将不再赘述 [3–8]。长 RNA（长度 > 200 个核苷酸）称为长的非编码 RNA (lncRNA)，据信不会翻译成蛋白质。与信使 RNA (mRNA) 相比，许多 lncRNA 的序列保守性较差，稳定性较差，主要存在于细胞核内。在酵母、植物和动物中，编码 lncRNA 的基因数量远远超过编码 mRNA 的基因数量 [9–12]，这表明真核生物中存在大量无功能转录噪音，或者仍有许多功能性 RNA 有待鉴定。然而，有人争论说，一些注释的 lncRNA 可能被错误注释，并且可以翻译 [13–15]。这种想法得到了核糖体
用于酵母细胞工厂开发的多重基因组工程方法
随着包括多重基因组工程在内的合成生物学工具的生物技术应用迅速扩展，构建战略性设计的酵母细胞工厂变得越来越可能。这在很大程度上要归功于 CRISPR/Cas 技术和高通量组学工具等基因组编辑方法的最新进展。模型生物面包酵母 ( 酿酒酵母 ) 是生产高价值代谢物的重要合成生物学基础。多重基因组工程方法可以加快酵母细胞工厂中有效异源途径的构建和微调。最近出现了许多利用这一点的多重基因组编辑技术。本综述重点介绍此类工具的最新进展，例如 delta 整合和 rDNA 簇整合与 CRISPR-Cas 工具相结合，可大大提高多重整合效率。还回顾了作为多拷贝基因整合创新替代方法的预置门系统的例子。除了多重整合研究之外，还讨论了替代基因组编辑方法的多重化。最后，我们讨论了涉及非常规酵母的多重基因组编辑研究以及自动化对于高效细胞工厂设计和构建的重要性。将 CRISPR/Cas 系统与传统酵母多重基因组整合或供体 DNA 递送方法相结合，可通过提高效率和准确性来加快菌株开发。诸如在基因组中预先放置合成序列等新方法以及改进的生物信息学工具和自动化技术有可能进一步简化菌株开发过程。此外，讨论的用于改造酿酒酵母的技术可以适用于其他工业上重要的酵母物种，以进行细胞工厂开发。
通过工程生物传感器
高价值蛋白质和酶的分泌是合成生物学经济的基础；允许在生产过程中连续发酵和蛋白质纯化而无需细胞裂解。大多数真核蛋白分泌由N末端信号肽编码；但是，信号肽序列变化对给定蛋白的分泌效率的强大影响尚未很好地定义。尽管天然信号肽序列多样性高，但大多数重组蛋白分泌系统仅采用少数表征良好的信号肽。此外，启动子和终止剂的选择可以显着影响分泌效率，但筛选众多遗传构建体以使最佳序列效率低下。在这里，我们调整了酵母G蛋白偶联受体生物传感器，以测量与任何感兴趣蛋白共归因于肽的肽标签的浓度。蛋白质分泌效率可以通过诱导受体激活下游的荧光报告基因来量化。此功能可以使用一锅组合金门克隆组装，对6000多个启动子，信号肽和终结器的6000多个组合进行高通量筛选。我们证明了这种生物传感器可以快速识别分泌和量化分泌水平的最佳组合。
湖北假酵母对黄曲霉的生物防治
摘要 酵母是黄曲霉的潜在生物防治剂，黄曲霉是一种产生黄曲霉毒素的真菌，存在于肉豆蔻等多种农产品中。本研究旨在从肉豆蔻（种子、果肉和叶子）中获取酵母分离株，对其进行特性分析，并确定其对黄曲霉的拮抗作用。通过双培养法测定了对黄曲霉的拮抗活性。此外，还分析了这些拮抗作用的可能机制。结果表明，从肉豆蔻中成功分离出 51 株酵母分离株。抑制百分比分别为 47.25 ± 1.66%（分离株 DP 1341a）和 55.98 ± 1.31%（分离株 DP 1342），具有统计学意义（p < 0.05）。 DP 1341a分离株的拮抗机制与挥发性有机化合物的产生（32.79±1.01%）、几丁质分解指数（2.51±0.55）和重寄生有关，但与毒素活性无关。此外，DP 1342分离株产生挥发性有机化合物（54.33±3.13%），表现出毒素活性（2.74±0.22）并表现出重寄生，但没有表现出几丁质酶活性。分子鉴定表明，两株酵母分离株（DP 1341a和DP 1342）被鉴定为Pseudozyma hubeiensis，序列相似性> 99%。因此，所选酵母分离株P. hubeiensis DP 1341a和DP 1342可进一步开发为A. flavus的生物防治剂。这一发现也将有助于改进生物防治剂，使其成为一种环保且经济可行的疾病管理策略。关键词：拮抗剂：黄曲霉；肉豆蔻；湖北假酵母；酵母