【摘 要】
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该研究试图从分子水平上揭示和阐明南昌霉素或梅岭霉素的生物合成机理,在此基础上通过组合生物学手段有目的、主动地创造新的抗生素衍生物.首先,以该研究室构建的双功能科斯
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该研究试图从分子水平上揭示和阐明南昌霉素或梅岭霉素的生物合成机理,在此基础上通过组合生物学手段有目的、主动地创造新的抗生素衍生物.首先,以该研究室构建的双功能科斯质粒pHZ1358为载体制备了南昌链霉菌NS3226总DNA基因文库.用一个3249bp包含糖多孢红霉菌(Saccharopolyspra erythrea)典型I型PKS基因簇中DEBS3的4个不同结构域(KR4、ACP6、KS6、AT7)DNA片段为异源探针,与南昌链霉菌NS3226总NDA基因文库进行菌落原位杂交,在低严谨度条件下,共获得90个阳性科斯质粒(cosmid).经染色体步移将其中76个归类于8个独立的重叠群(contig).南昌链霉菌中包含多个PKS基因簇这一特性为同一生物体内多个PKS基因簇之间的"交叉对话"提供了理想的候选材料.通过在染色体上位置和大小不同的三个区域的基因置换以及对获得的基因置换突变株所进行的分子生物学、遗传学和化学检测,成功地定位了南昌霉素生物合成基因簇.其次,通过阿维菌素结构类似基因aveE、aveF和TE结构域的PCR、Southern杂交和基因置换,对南昌链霉菌中梅岭霉素生物合成基因簇也进行了成功的定位.另外,通过对8个contig中另一未知产物的104095 bp核苷酸序列的测定和同源性比较分析,共揭示出19个可能的开放读码框,其中11个在所有比较的同源基因中与S.avermitilis中的二十六元大环内酯类抗生素——寡霉素(oligomycin)生物合成基因簇所对应的ORF有着最高的同源性,而且在ORF的大小和排列上都极其相似,这暗示着该基因簇很可能是寡霉素或相似结构的生物合成基因簇.南昌链霉菌中中聚醚(南昌霉素)和大环内酯类抗生素(如梅岭霉素和南寡霉素)基因簇中聚酮生物合成编控的分子机理和特征的阐明,利用模块或结构域增加、减少、替换等多种组合生物学手段设计和改造基因簇,形成一系列非天然的天然性化合物,将为抗生素产量的提高与抗生素品种的创新带来新的契机.
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