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为探究植物致病真菌 Kretzschmaria zonata 基因组和代谢特征,研究人员评估其基因组、编码碳水化合物活性酶(CAZymes)基因多样性,调查其在不同糖类上的生长能力及代谢网络。发现其基因组特征及酶谱特点,这为生物技术工业酶的研究提供新方向。
Kretzschmaria zonata
GFP 132是一种子囊菌真菌,是重要的植物病原体,会对柚木种植园造成严重破坏,但其基因组和代谢特征却鲜为人知。有研究表明,这种真菌是细胞壁降解酶(Cell Wall Degrading Enzymes,CWDE)的有趣来源。在这项研究中,科研人员对 Kretzschmaria zonata
GFP 132的基因组以及编码碳水化合物活性酶(Carbohydrate-Active Enzymes,CAZymes)的基因多样性展开评估,同时探究了该真菌在不同碳水化合物上的生长能力及其糖类代谢网络。研究人员还将研究结果与其他分类学上相近的真菌、植物病原体或已知的优质植物细胞壁降解酶产生菌进行对比。
经组装,该真菌基因组大小为 30.15 Mbp,包含 12,135 个蛋白质编码基因,其中约 5% 的蛋白质编码基因被认定为潜在的 CAZymes 基因。总体而言,与之亲缘关系较近的真菌,如 K. deusta、Hypoxylon submonticulosum 和 Xylaria cf. heliscus,展现出相似的 CAZymes 谱。与其他植物致病真菌相比,Kretzschmaria zonata GFP 132的 CAZymes 谱差异表明,CAZymes 谱变化与其相似物种的生活方式并无必然联系。令人好奇的是,Kretzschmaria zonata GFP 132编码 CWDE 的基因库与曲霉属的黑曲霉(Aspergillus niger)相似,而与同属粪壳菌纲(Sordariomycete)的里氏木霉(Trichoderma reesei)不同。
基于基因组分析,Kretzschmaria zonata GFP 132拥有完整的糖类代谢网络,但在半乳糖醛酸代谢途径中存在一个缺失基因。这恰好与该真菌无法以半乳糖醛酸作为唯一碳源生长的现象相契合。最后,Kretzschmaria zonata GFP 132能够同化多种单糖和多糖作为碳源,这为后续研究获取新型酶以提升现有生物技术工业流程效率提供了新的研究方向。