McrA为最近在构巢曲霉(Aspergillus nidulans)中发现的全局调控因子,具有调控丝状真菌生长发育和次级代谢的作用,利用生物信息学分析方法找到并克隆紫色红曲霉(Monascus purpureus)中mcrA基因,将其命名为MpMcrA.分析MpMcrA蛋白质理化性质、亲疏水性、亚细胞定位、信号肽、跨膜区域及磷酸化位点、转录因子结合位点以及蛋白质二级结构.利用ProtParam、ProtScale、PSORTII、SignalP4.1等生物信息学软件对MpMcrA进行系统分析.结果表明,MpMcrA基因长1 356 bp,其中含有3个外显子,2个内含子,编码410个氨基酸,与构巢曲霉序列比对蛋白相似性高达64％.预测结果显示,MpMcrA属于亲水蛋白,位于细胞核可能性大,不存在跨膜区域,不属于膜蛋白;不存在剪切位点,不属于分泌蛋白;基因含有54个潜在的磷酸化位点;可能存在5个转录因子结合位点;蛋白结构大部分为无规则卷曲,整体结构较松散.对MpMcrA基因进行了生物信息学分析,得到了基因特征和分析结果.初步确定MpMcrA基因为构巢曲霉同源mcrA 基因,在红曲霉中未见有报道.

目的 对红曲霉中真菌毒素桔霉素进行定量分析,并研究桔霉素合成相关基因簇,为从基因水平上对桔霉素的产生进行调控、提高红曲霉相关食品的安全性提供理论依据.方法 采用高效液相色谱(HPLC)法对3株红曲霉(紫色红曲霉YY-1、M2,丛毛红曲霉FJ-1)在液态发酵过程中产生的桔霉素开展定量分析,采用二代测序技术鉴定桔霉素合成基因簇的序列特征,应用实时定量聚合酶链式反应(RT-PCR)法进行相关基因表达水平分析.结果 在固态培养和液态发酵过程中,3株红曲霉菌体生长情况无明显差异;在液态发酵过程中,HPLC结果显示M2桔霉素产量最高,其次为YY-1,F J-1产量最少;M2、YY-1、F J-1桔霉素合成基因簇相似度达99.9％;膜转运蛋白基因(orf5)、聚酮合酶基因(pksCT)、氧化还原酶基因(ctnB、转录调节蛋白基因(ctnA)、脱氢酶基因(orf1、ctnE)六个基因表达水平在M2中最高,在FJ-1中最低.结论 桔霉素的产量差异与桔霉素合成基因簇所表达酶的种类无关,而与其基因表达的调控相关.

红曲霉属Monascus具有重要的经济和生态价值,但对该属的物种识别和系统发育学研究有限.本研究首先对红曲霉属红色组内物种开展ITS和LSU序列的测定并综合分析,结合GenBank中相关物种序列及菌株的形态学特征,探讨红曲霉属的系统发育关系,鉴定出红色组3个种,弗罗里达组7个种.其次采用红曲霉色素表型控制基因簇部分基因pksKS序列进行分析,以期解决ITS和LSU等基因序列分析无法有效区分红色红曲与紫色红曲不同形态种的问题.通过分子克隆测序与直接测序结果的比较,以及对3个血红红曲菌株单核苷酸多态性的分析,解析了血红红曲种内遗传差异,首次在红曲霉属真菌中发现疑似红色红曲血红自然杂交种.最后综合ITS、LSU、pksKS序列和形态学分析的结果,统一了红曲霉属内物种的系统发育关系,确认红色组包括3个种:红色红曲M.ruber、紫色红曲M.purpureus、血红红曲M.sanguineus;发现3个变种:红色红曲发白变种M.ruber var.albidulus、紫色红曲橙色变种M.purpureus var.aurantiacus及紫色红曲火红色变种M.purpureus var.rutilus;弗罗里达组包括7个种:弗罗里达红曲M.floridanus、苍白红曲M.pallens、新月红曲M.lunisporas、阿根廷红曲M.argentinensis、累西腓红曲M.recifensis、黄色红曲M.flavipigmentosum、蜂蜜红曲M.mellicola.另外,发现1个疑似杂交种:红色红曲血红杂种M.ruber×sanguineus.结果表明,红曲霉属具有丰富的物种多样性,而且通过多基因和形态学分析可以将相近种区分开来.

目的 基于内转录间隔区(ITS)、β-微管蛋白(β-tubulin)部分基因和相关序列扩增多态性(SRAP)分子标记技术结合形态学鉴定方法,推断不同种红曲霉的系统发育关系,寻找快速、准确鉴定红曲霉的方法.方法 以红曲霉基因组为模板,聚合酶链式反应(PCR)扩增红曲霉ITS、β-tubulin部分基因,利用Mega 7.0软件中最大似然树法构建进化树,扩增SRAP分子标记技术的特征结合序列,利用R软件phangorn包中的FigTree软件进行建树,使用除权配对(UPGMA)法进行聚类分析,通过分析不同种红曲霉系统发育关系,找寻快速、准确的鉴定方法.结果 利用ITS和β-tubulin部分基因可将31株供试菌株分为两大类,而SRAP分子标记技术可将供试菌株分为四大类,结合袁型分析和3种分子鉴定方法,参照15株红曲霉参考菌株将16株未鉴定到种的红曲霉分别鉴定为安卡红曲霉、橙色红曲霉和紫色红曲霉.结论 SRAP分子标记技术具有更多的分类依据,结合表型分析能够帮助更快、更精确的将红曲霉鉴定到种.

介绍了不同种红曲霉在工业中的应用和产桔青霉素情况.分析桔青霉素的合成代谢途径,并比较了目前已报道的紫色红曲霉、红色红曲霉及橙色红曲霉桔霉素合成基因簇的差异,对不同种红曲霉桔青霉素合成关键基因的分布进行总结.综述了基因组学和转录组学在红曲霉中的应用,提出了目前对于不同种红曲霉产桔青霉素研究亟待解决的科学问题.

红曲色素(MPs)是红曲霉次生代谢过程中产生的具有多种生物活性的天然色素,广泛应用于食品、化妆品和保健品行业.[目的]本研究从紫色红曲霉Mp-21中克隆了一个红曲色素产生相关PigE基因,并对其功能进行了鉴定.[方法]利用同源重组原理对PigE基因进行敲除,从表型、显微结构、生长速率、红曲色素、桔霉素等方面分析基因缺失前后的生物学特征变化.[结果]PigE基因的缺失主要导致黄色素产量的提高和种类的增多.与野生型Mp-21菌株以产生红色素为主的色素混合物相比,△PigE丧失了产生红色素的能力,并且新产生了至少5种新的黄色素.△PigE液体发酵13d后,红曲色素的总色价达到了3548.2 U/g,约为野生型Mp-21菌株的4.82倍;而△PigE桔霉素的产量没有显著变化,但产生的时间延迟.[结论]PigE基因的缺失可能阻断了黄色素向橙色素的转化途径,使△PigE更趋向于黄色素的形成.由于红色素的形成需要较复杂的条件,如培养基中的氨基酸和适宜的pH值等,△PigE更倾向于先合成黄色素,丧失了产生红色素的能力.本研究为高产黄色素基因工程红曲霉菌株的构建提供了一种可能的途径.

1例白血病患者化疗期间因反复出现高热、咳嗽和持续的肺部阴影而作真菌学检查。痰直接涂片有分枝分隔粗的菌丝。病变部位组织病理见扭曲短粗极少分枝的菌丝,部分呈"孢子状"。痰多次培养均为同一菌种。该菌种在蔡氏培养基上生长快,37℃时生长良好。菌落表面粉状或颗粒状,紫色。分生孢子头短柱状,淡绿色,60～70μm×30～40μm。分生孢子梗棕色,壁光滑。顶囊半球形,其上产孢结构2列,长度接近。分生孢子球形,表面粗糙有小棘。闭囊壳球形,壁单层,黄色。外围有大量球形厚壁,直径约25μm的壳细胞。闭囊壳内含大量子囊,紫红色;子囊内含8个子囊孢子,子囊孢子紫蓝到紫红色,双凸镜状,表面光滑;约5μm×4μm直径。其上有两对脊,一对较大,一对较小,较小的一对有时不清楚。菌种鉴定为四带曲霉,这是四带曲霉引起人肺曲霉病的首次报告。

采用硅胶柱层析及制备型液相色谱仪对红曲米中两种荧光物质进行分离纯化,使用高效液相色谱法(HPLC)检测荧光物质纯度,然后使用高分辨质谱(ESI-HRMS)对两种荧光物质进行分析,得到两种荧光物质的分子量分别为356和384,ESI-MS/MS二级质谱把两者鉴定为monasfluore A(MFA)和monasfluore B(MFB);从金华地区红曲米中分离得到10株红曲菌株,经固态发酵采用HPLC法分析,筛选获得1株高产MFA、MFB的菌株WZWZ,该菌株发酵制得红曲米中MFA含量为3.63 g/kg,MFB含量为7.29 g/kg,对WZWZ菌株进行外观形态学及显微观察、ITS基因序列测定与分析,最终将菌株WZWZ鉴定为紫色红曲霉(Monascus purpureus).

[目的]分析MpigE的缺失在转录水平对红曲色素产生的影响.[方法]对实验室保存的野生型紫色红曲霉(Monascus purpureus) Mp-21和△MpigE菌株进行高通量转录组测序、注释、表达差异基因功能富集分析和基因通路富集分析,在转录水平揭示MpigE缺失后红曲霉色素产量变化的原因.[结果]通过RNA-Seq测序,每个样品获得7.5-8.5 Gb的原始数据,经过拼接后得到7219个转录本(Unigenes),其中成功注释的为5692个.差异基因表达富集分析发现基因缺失菌株△MpigE相较于野生型菌株Mp-21上调差异基因达到199个,下调差异基因为293个.[结论]MpigE的缺失能够促进红曲霉中中央碳代谢和乙酰辅酶A代谢相关基因的表达以此影响色素生物合成.

红曲霉(Monascus spp.)是一类次级代谢产物极为丰富的食药用丝状真菌,其繁殖能力是大规模工业化生产的前提.以实验室保藏紫色红曲霉(Monascus purpureus)Mp-21为研究对象,通过高通量转录组(RNA-Seq)测序获得菌株转录本数据后进行注释分析,首次克隆出红曲霉繁殖相关wetM基因并进行生物信息学分析.wetM基因开放阅读框内(ORF)长度为1659 bp,负责翻译552个氨基酸,分子式C2605 H4067 N781 O831 S18,分子量60199.76,理论等电点(pI)8.15.进一步对wetM基因中的ORF序列分析得到的WetA蛋白与其他丝状真菌中的WetA蛋白在最后的90个氨基酸显示出极高的相似度,有一定的同源性,其保守结构域含有多个结构类型,属于非典型结构域.