基因组差异如何促进表型差异是生物学的主要问题。最近在酵母菌saccharomycotina中,来自1,049种真菌物种(几乎所有已知)的122个来源和条件的新生长基因组,隔离环境和定性模式提供了一个强大的,复杂但复杂的数据集来解决此问题。我们使用了对这些基因组,代谢和环境数据训练的随机森林算法,以高精度预测几种碳源的增长。已知的结构基因涉及这些来源的收集和其他来源中生长的存在/不存在模式是有助于预测准确性的重要特征。通过进一步检查半乳糖的生长,我们发现它可以从基因组(92.2%)或生长数据(82.6%)(82.6%)的准确度中进行预测,但不能从隔离环境数据(65.6%)中进行预测。预测准确性甚至更高(93.3%)。在GAL ACTOSE利用基因之后,预测半乳糖生长的最重要特征是半乳酸上的生长,提出了一个假设,即在两个阶,血清中心和皮基亚菌中的几种物种(分别包含Auris的新兴病原体念珠菌和ogataea属)缺少了GALACTOWAY的替代途径,因为它们缺乏GALACE GENES。生长和生化分析证实,这些物种的数量通过替代氧化剂D-半乳糖途径利用半乳糖,而不是规范的GAL途径。机器学习方法对于研究酵母基因型 - 表型图的演变非常有力,即使在良好的研究性状中,它们的应用也会发现新颖的生物学。
生产菌株的遗传稳定性和代谢稳健性是通过工业规模微生物发酵生产生物基产品的关键标准之一。本文在一种工业乙醇生产菌株酿酒酵母中探索了这些标准,该菌株能够通过染色体整合几个关键基因拷贝来共同发酵 D-木糖和 L-阿拉伯糖与葡萄糖,从而利用这些戊糖 (C5) 糖。在模拟工业环境中长期发酵的受控生物反应器中使用批量顺序培养,发现该菌株早在第 50 代及以后就表现出 D-木糖和 L-阿拉伯糖消耗的显著波动。这些波动似乎与在整个连续批量培养中出现的频率低于 1.5% 的少数低消耗 C5 糖克隆无关,这是由于编码 C5 糖同化酶的转基因拷贝数减少造成的。此外,富含低或高 RAD52 表达的亚群(其表达水平据报道与同源重组率成正比)未表现出 C5 糖同化缺陷,这表明其他机制可能是造成转基因拷贝数变异的原因。总体而言,这项研究强调了工业酵母中存在遗传和代谢不稳定性,尽管在我们的条件下这种不稳定性并不大,但在更恶劣的工业条件下可能会更加有害,从而导致生产性能下降。
图 1. PGM2 的修复使 S. boulardii 能够代谢半乳糖 (a) 该图说明了 Sb 中的半乳糖利用途径,其中失活的 PGM2 酶导致有毒中间体积累。(b) 工程化的 SbGal⁺ 途径显示 PGM2 活性的恢复,从而实现高效的半乳糖代谢。(c) 野生型 Sb MYA-796 和基因修复的 Sb MYA-796 (SbGal⁺) 在具有各种碳源的完全合成培养基 (CSM) 中的生长比较。数据显示 SbGal⁺ 在 2% 半乳糖上的生长得到改善,证明了 PGM2 修复的好处(橙色突出显示)。在木糖和乳糖等不利用半乳糖代谢途径的替代糖上,Sb 和 SbGal⁺ 之间的生长差异很小甚至没有。 SbGal ⁺ 在棉子糖与葡萄糖共存时,生长增强,表明该菌株在肠道等复杂的糖环境中具有提高性能的潜力。值代表在所示培养基中生长 36 小时的三个生物重复的终点光密度的平均值。
构成鸟类正常微生物的不同微生物可以存在于不同底物中,例如土壤和构成栖息地的其他元素。在牛肠,由于部分迁移习惯,肠道菌群可能会改变。因此,这项研究旨在隔离和鉴定出从墨西哥东部经济区Tulancingo的牛群(bubulcus ibis)粪便粪便中获得的真菌和酵母。牛群粪便进行分析,共240个池样品,这些样品分布在Sabouraud琼脂上,并在25.00-37.00°C下孵育2至3天。丝状真菌和酵母是通过形态学和乳酚蓝染色或中国墨水染色鉴定的。丝状真菌属粘液属。(42.35%),根茎属。(26.71%);青霉属。(13.35%); Paecilomyces spp。(11.40%); Scedosporium spp。(1.95%);并且,来自诸如加密赛属的酵母。(2.29%); Rhodotorula spp。(1.95%)被鉴定出来。在这项工作中,从牛肠粪便中分离出具有人畜共患势的丝状真菌属和酵母菌的存在。当存在免疫抑制或结合不同的倾向因子时,可能会发生真菌感染的临床表现。鸟类的存在及其在人为活性中的下降并不是在免疫学胜任人类中表现出疾病的诱人因素。
摘要:通过选择压力和全基因组重测序控制实验室中的短期进化过程,可以诱导几代生物特性的变化,这有助于确定微生物适应性实验室进化 (ALE) 的遗传基础。由于该技术的多功能性以及对石油基策略替代品的迫切需求,ALE 已在多种酵母中积极开展,主要使用常规酿酒酵母,但也使用非常规酵母。由于转基因生物是一个有争议的话题,而且全球尚未就其使用达成共识,因此 ALE 成为了当前的热门话题,出现了大量采用 ALE 方法的新研究,并在此背景下开发了许多不同的应用。在本综述中,我们首次收集了相关研究,这些研究展示了非传统酵母物种的 ALE 对其生物技术改进的作用,并根据研究目的对其进行了分类,并根据所用的物种、实验结果和所采用的方法对其进行了比较。本综述阐明了 ALE 作为一种强大工具的适用性,可以增强物种特征并提高其在生物技术中的性能,重点是非传统酵母物种,作为替代方法或与基因组编辑方法相结合。
(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/