摘要:本研究研究了两株粟酒裂殖酵母菌株(NCAIM Y01474 T 和 SBPS)和两株日本裂殖酵母菌株(DBVPG 6274 T、M23B)发酵苹果汁的能力,并与酿酒酵母 EC1118 进行了比较,以了解它们对苹果酒挥发性化合物的影响。裂殖酵母的乙醇耐受性和脱酸能力使其成为常用酿酒酵母发酵剂的潜在替代品。尽管时间过程不同(10-30 天),但所有菌株均可完成发酵过程,裂殖酵母菌株降低了苹果汁中的苹果酸浓度。结果表明,每种酵母对苹果酒的挥发性成分都有不同的影响,使用主成分分析可以分离最终产品。苹果酒的挥发性成分在醇、酯和脂肪酸的浓度方面表现出显著差异。具体来说,絮凝剂菌株 S. japonicus M23B 增加了乙酸乙酯(315.44 ± 73.07 mg/L)、乙酸异戊酯(5.99 ± 0.13 mg/L)和异戊醇(24.77 ± 15.19 mg/L)的含量,而 DBVPG 6274 T 使苯乙醇和甲硫醇的含量分别增加到 6.19 ± 0.51 mg/L 和 3.72 ± 0.71 mg/L。在 S. cerevisiae EC1118 发酵的苹果酒中检测到大量萜烯和乙酯(例如辛酸乙酯)的产生。这项研究首次证明了 S. japonicus 在苹果酒酿造中的应用可能性,可以为产品提供独特的芳香味”。
摘要 CRISPR/Cas9 系统可实现无疤痕、无标记的基因组编辑。目前,用于裂殖酵母 Schizosaccharomyces pombe 的 CRISPR/Cas9 系统依赖于繁琐且耗时的克隆程序,将特定的 sgRNA 靶序列引入 Cas9 表达质粒中。此外,据报道,当从强 adh1 启动子持续过表达 Cas9 核酸内切酶时,它会对裂殖酵母产生毒性。为了克服这些问题,我们开发了一种改进的系统 SpEDIT,它使用从中等强度 adh15 启动子表达的针对 S. pombe 进行密码子优化的合成 Cas9 序列。SpEDIT 系统表现出灵活的模块化设计,其中 sgRNA 与自切割丁型肝炎病毒 (HDV) 核酶的 3' 端融合,从而允许 tRNA 基因序列中的 RNA 聚合酶 III 驱动 sgRNA 盒的表达。最后,在 GFP 占位符两侧加入 Bsa I 型 IIS 限制酶位点,可实现 Golden Gate 介导的一步式 GFP 替换和合成的 sgRNA 表达。SpEDIT 系统通过转化异步培养细胞,在 ade6 + 或 ura4 + 基因中生成靶点突变体,可实现 100% 的诱变效率。SpEDIT 还允许以最小的努力获得插入、标记和删除事件。还可以轻松实现两个独立非同源基因位点的同时编辑。重要的是,与目前可用的 S. pombe 编辑系统相比,SpEDIT 系统显示出更低的毒性。因此,SpEDIT 提供了一种有效且用户友好的 CRISPR/Cas9 程序,可显著改善裂殖酵母的基因组编辑工具箱。
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
摘要 CRISPR/Cas9 系统可实现无疤痕、无标记的基因组编辑。目前,用于裂殖酵母 Schizosaccharomyces pombe 的 CRISPR/Cas9 系统依赖于繁琐且耗时的克隆程序,将特定的 sgRNA 靶序列引入 Cas9 表达质粒中。此外,据报道,当从强 adh1 启动子持续过表达 Cas9 核酸内切酶时,它会对裂殖酵母产生毒性。为了克服这些问题,我们开发了一种改进的系统 SpEDIT,它使用从中等强度 adh15 启动子表达的针对 S. pombe 进行密码子优化的合成 Cas9 序列。SpEDIT 系统表现出灵活的模块化设计,其中 sgRNA 与自切割丁型肝炎病毒 (HDV) 核酶的 3' 端融合,从而允许 tRNA 基因序列中的 RNA 聚合酶 III 驱动 sgRNA 盒的表达。最后,在 GFP 占位符两侧加入 Bsa I 型 IIS 限制酶位点,可实现 Golden Gate 介导的一步式 GFP 替换和合成的 sgRNA 表达。SpEDIT 系统通过转化异步培养细胞,在 ade6 + 或 ura4 + 基因中生成靶点突变体,可实现 100% 的诱变效率。SpEDIT 还允许以最小的努力获得插入、标记和删除事件。还可以轻松实现两个独立非同源基因位点的同时编辑。重要的是,与目前可用的 S. pombe 编辑系统相比,SpEDIT 系统显示出更低的毒性。因此,SpEDIT 提供了一种有效且用户友好的 CRISPR/Cas9 程序,可显著改善裂殖酵母的基因组编辑工具箱。
图 1 人类与非人类物种之间共享的基因。系统发育树标注了每个物种中具有 1:1 直系同源物的人类基因百分比(以数字和每个圆圈的填充比例显示)。与人类共享的 1:1 直系同源物的绝对数量绘制为每个圆圈的颜色。使用 orthogene R 包构建。92 关键词:Anolis carolinensis,绿变色蜥;Bos taurus,牛;Caenorhabditis elegans,蛔虫;Canis lupus familiaris,狗;Danio rerio,斑马鱼;Drosophila melanogaster,果蝇;Equus caballus,马;Felis catus,猫;Gallus gallus,鸡;Homo sapiens,人类;Macaca mulatta,恒河猴;Monodelphis domestica,灰色短尾负鼠;小家鼠 (Mus musculus),家鼠;鸭嘴兽 (Ornithorhynchus anatinus),鸭嘴兽;黑猩猩 (Pan troglodytes),黑猩猩;褐家鼠 (Rattus norvegicus),褐家鼠;酿酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae),面包酵母;粟酒裂殖酵母 (Schizosaccharomyces pombe),裂殖酵母;野猪 (Sus scrofa),猪;热带爪蟾 (Xenopustropicalis),西方爪蟾。
微生物不断在外部渗透压相差悬殊的环境之间转换。然而,目前还缺乏将物理约束和生物调节相结合的微生物渗透反应理论。我们在此提出了这样一种理论,利用被动反应和主动调节的时间尺度分离。我们证明,渗透调节物质的产生和细胞壁合成的调节有助于细胞应对细胞内拥挤效应并适应广泛的外部渗透压。此外,我们预测了一个阈值,高于该阈值细胞就无法生长,这种阈值在细菌和酵母中普遍存在。有趣的是,该理论预测,由于细胞壁合成调节,外部渗透压突然下降后,细胞生长会急剧加速。我们的理论合理化了裂殖酵母在振荡渗透扰动后观察到的异常快速生长,预测的生长率峰值与实验测量值定量匹配。我们的研究揭示了渗透反应的物理基础,对微生物生理学产生了深远的影响。17
领域主题:生物科学和生物技术 姓名:CAPELLA、MATÍAS 参考号:RYC2023-044783-I 电子邮箱:mcapella@ial.unl.edu.ar 标题:分析调节重复序列以维持植物基因组稳定性的因素 记忆摘要:我的科学之旅始于阿根廷圣菲的 Instituto de Agrobiotecnología del Litoral,指导老师是 Raquel Chan 教授。在完成硕士和博士论文后,我的研究主要集中在了解特定植物 HD-Zip 转录因子在拟南芥和向日葵中的作用。值得注意的是,我发现了对转录活性很重要的关键蛋白质区域(Capella 等人,2014 Plant Cell Rep)。此外,我的研究还强调了 AtHB1 在调节生长相关蛋白表达和促进下胚轴细胞伸长方面的作用(Capella 等人,2015 New Phytol)。在此期间,我还参与了 3 篇研究论文(2 篇 BMC Plant Biol 和 1 篇 J Exp Bot)和 2 部章节书籍(1 部作为第一作者)。在生物化学与生物科学学院期间,我协助分子和细胞生物学系完成了几项任务。丰富的经验使我掌握了一套涵盖生化、分子和生理方法的多功能技能。这些技能最初专注于植物生物学,现已在不同的科学领域展现出其价值。在转向分子细胞生物学博士后研究后,我加入了慕尼黑马克斯普朗克生物化学研究所 Stefan Jentsch 教授的实验室。在那里,我提高了在酵母遗传学、基于质谱的蛋白质组学和蛋白质生物化学方面的技能。我研究了双链断裂后重复序列的核膜监视和染色质动力学,这些项目最终以第一作者和通讯作者的身份发表了两篇论文(Capella 等人,2020 年 J Cell Sci;Capella 等人,2021 年 Nature Commun)。在 Jentsch 教授去世后,我加入了慕尼黑生物医学中心 Sigurd Braun 博士的实验室。这一阶段让我能够将我的工作扩展到模型生物裂殖酵母,参与高通量遗传筛选,并获得 RNA 测序技术的专业知识。通过我在 Braun 实验室的博士后研究,我参与了一个项目,我们展示了 Lem2 在 RNA 监视中的作用(Martin Caballero 等人,2022 年 Nat Struc Mol Biol)。此外,我还参与并协助发表了 2 篇研究论文(1 篇 EMBO Rep 和 1 篇 Microbial Cell)、2 篇 News & Views(1 篇 Nat Struc Mol Biol 和 1 篇 Dev Cell,均为第一作者),并与奥地利的 Frederic Berger 教授合作通过合成生物学探索植物组蛋白变体(1 篇 Curr Biol 和 1 篇 PLoS Genet)。此外,我们正处于完成另一份手稿的最后阶段(Muhammad 等人,正在准备中)。尽管身在国外,我与我在阿根廷的前导师合作,并继续指导一名硕士生,最终以共同第一作者的身份发表了 2 篇论文(1 篇 Plant Physiol 和 1 篇 J Exp Bot),以通讯作者的身份发表了 1 篇论文(1 篇 Plant Cell Physiol),以第三作者的身份发表了 1 篇论文(1 篇 Plant Sci)。回到阿根廷后,我致力于建立自己的研究小组,重点研究确定调节植物重复序列稳定性的分子因素——这是一个尚未被探索的领域。为了实现这一目标,我目前正在指导两名博士生和一名研究生。最后,我最近成功获得了两笔资助,以资助我的独立项目,这是我研究历程中的一个关键时刻。