三丙胺(TPA)通过转录组调控Blakeslea trispora番茄红素积累的机制解析

为解决三丙胺(TPA)提升Blakeslea trispora番茄红素产量的分子机制问题，研究人员采用无参转录组技术，发现TPA通过诱导DNA损伤激活核苷酸切除修复基因(Xpb/Xpg/Csb/Polr2)和基因组稳定基因Rmi1，下调剪接体相关基因Lsm2/Dars2，上调G10，引发细胞饥饿状态及自噬途径，最终促进菌丝体膨大、减少孢子形成并显著提升番茄红素存储。该研究为真菌次级代谢调控提供了新靶点。

　　

番茄红素是一种具有强抗氧化活性的类胡萝卜素。三丙胺(TPA)处理能显著提高Blakeslea trispora的番茄红素产量，但其作用机制尚不明确。本研究采用无参转录组技术，系统分析了TPA处理后真菌的基因表达变化。结果显示：下调基因主要富集于初级和次级代谢通路，而上调基因则与自噬和核苷酸切除修复(NER)密切相关。

实验观察到TPA处理导致菌丝体异常膨大、孢子数量锐减。深入机制研究表明，TPA会引发DNA损伤，从而激活核苷酸切除修复通路关键基因Xpb、Xpg、Csb、Polr2以及基因组稳定性调控因子Rmi1的表达。与此同时，mRNA剪接体相关基因Lsm2和Dars2表达受抑，而G10基因显著上调，使细胞进入营养匮乏状态，进而触发溶酶体、过氧化物酶体和液泡自噬途径。

有趣的是，自噬体通过回收孢子形成所需物质，在抑制孢子产生的同时促进菌丝体膨大，这种形态学改变为番茄红素的合成与储存创造了有利条件。该发现不仅揭示了TPA增强真菌次级代谢的新机制，也为工业微生物改造提供了理论依据。