揭秘 Δ4-DES 与 LACS 基因：调控海洋微藻长链多不饱和脂肪酸（LC-PUFAs）合成的 “密码”

为探究长链多不饱和脂肪酸（LC-PUFAs）合成的关键基因，研究人员以氟啶酮诱导奥氏黄杆菌（Aurantiochytrium limacinum）OUC86。研究发现 Δ4去饱和酶基因（Δ4-DES）和长链酰基辅酶 A 合成酶基因（LACS）可促进 LC-PUFAs 合成，为基因工程调控脂肪酸组成提供靶点。

　　本研究利用氟啶酮（fluridone）诱导奥氏黄杆菌（Aurantiochytrium limacinum）OUC86，以鉴定参与长链多不饱和脂肪酸（LC-PUFAs）合成的关键基因。随着氟啶酮浓度增加，脂质含量上升，75mg/L 氟啶酮乙醇溶液处理下，二十碳五烯酸（EPA）比例最高。对奥氏黄杆菌进行转录组测序分析，确定了与脂肪酸代谢相关的差异表达基因。Δ₄去饱和酶基因（Δ₄-DES）和长链酰基辅酶 A 合成酶基因（LACS）的转录水平变化显著，京都基因与基因组百科全书（KEGG）代谢途径分析表明，它们在 LC-PUFAs 的转化中起关键作用，可能与 EPA 和二十二碳六烯酸（DHA）含量增加密切相关。因此，将这两个基因在酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中重组表达以研究其功能。与未转化的酵母菌株 YS-Δura3 相比，重组菌株 YS-Δ4 和 YS-LACS 中 LC-PUFAs 的比例增加。在 48 小时时，YS-Δ4 的脂质含量增加 18.82%，二十二碳五烯酸（DPA）含量降低 67.02%，DHA 含量增加 115.85%。在 24 小时时，YS-LACS 的 EPA 含量增加 132.86%，DPA 含量上升 62.65%，DHA 含量增加 33.33%。这些结果表明，Δ₄-DES 的表达可促进长链脂肪酸的合成，并显著促进 DPA 向 DHA 的转化；LACS 的表达显著促进 EPA、DPA 和 DHA 的合成，为通过基因工程调控奥氏黄杆菌的脂肪酸组成提供了潜在的遗传靶点。