火狐体育官网

MBIO | 根瘤菌研究團隊揭示廣宿主根瘤菌維持高效共生固氮的新機制
發布日期:2021-10-27 瀏覽次數:  信息來源:生物火狐體(ti)育平臺

微生物(wu)(wu)學著(zhu)名刊物(wu)(wu)mBio2021年1026日(ri)發表了我院根瘤菌研究團隊題為?Global transcriptional repression of diguanylate cyclases by  MucR1 is essential for Sinorhizobium-soybean symbiosis的研究論文。該(gai)研究揭(jie)示了廣宿主根瘤菌Sinorhizobium fredii CCBAU45436 通過鋅指轉錄因子MucR對二(er)鳥(niao)苷酸環化酶轉錄的(de)全局性抑制,限(xian)制響應c-di-GMP (環二鳥苷(gan)酸)的(de)高(gao)(gao)耗(hao)能生(sheng)理過程,維(wei)持其(qi)與大豆高(gao)(gao)效共(gong)生(sheng)的(de)作用機制。

該研究(jiu)首先對廣(guang)宿主根瘤菌Sinorhizobium fredii CCBAU45436基(ji)因組編碼的25個可能具(ju)有(you)二(er)鳥(niao)苷酸環化酶功能的蛋白進(jin)行了酶活鑒定,發(fa)現8個有功能的二(er)鳥(niao)苷酸環化酶(mei) (從(cong)2分子GTP生(sheng)成1分子c-di-GMP);同時鑒定了(le)一個具有分解c-di-GMP能力的磷酸(suan)(suan)二(er)酯酶(mei)(mei)。進一步通過(guo)轉錄組分析(xi)、反(fan)向遺傳學、二(er)鳥(niao)苷酸(suan)(suan)環化酶(mei)(mei)或磷酸(suan)(suan)二(er)酯酶(mei)(mei)的根瘤(liu)特異性誘(you)導表達、根瘤(liu)c-di-GMP水平測定、響應c-di-GMP的(de)高(gao)耗能(neng)生理過程(cheng)的(de)基因轉錄(lu)分析(xi)(xi)、凝膠阻滯分析(xi)(xi)等,發(fa)現根(gen)瘤菌的(de)鋅指轉錄(lu)因子MucR直(zhi)接抑制8個二鳥苷酸環化酶的轉錄,限制c-di-GMP在大豆根瘤中(zhong)的生(sheng)成及(ji)響(xiang)應c-di-GMP的(de)多(duo)個高(gao)耗(hao)能生理過程,從而維(wei)持高(gao)效共生關系。這是(shi)該團隊在根瘤菌(jun)結瘤固氮功能與(yu)基因組背(bei)景整(zheng)合機制(zhi)方面的(de)又(you)一階段性成果(ISME J 2021, 2018; mSystems 2021; mBio 2020; PLoS Genetics 2018; Environ Microbiol 2017),為進一步通過合成生(sheng)物學手段提(ti)升共生(sheng)固氮效率提(ti)供了重要依據。

1.高效固氮根瘤中鋅指轉錄(lu)因(yin)子MucR對二鳥(niao)苷酸環(huan)化酶編碼(ma)基因的全局(ju)性抑制


生物(wu)火狐體(ti)育平臺博士生李夢琳為(wei)該論文的(de)第一(yi)作者,田長富教授(shou)為(wei)通(tong)訊(xun)作者。參與該(gai)研究(jiu)的還有團隊(dui)成(cheng)員焦(jiao)健(jian)副(fu)教(jiao)授、博士研究(jiu)生(sheng)張碧亮和石文濤,及已畢業本(ben)科生(sheng)俞文灝。該(gai)研究(jiu)得到了國家重(zhong)點(dian)研發計劃、國家自(zi)然(ran)科學基金、農業生(sheng)物技術國家重(zhong)點(dian)實驗室自(zi)主研究(jiu)課題、火狐體育官網“2115人才培育發展支持計劃”(青年科學家創新團隊)等(deng)項目的支(zhi)持。

   論文鏈(lian)接:


【打印本頁】 【關閉本頁】