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Genomic Survey of Salt Acclimation-Related Genes in the Halophilic Cyanobacterium Euhalothece sp. Z-M001.
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2020-01-20 , DOI: 10.1038/s41598-020-57546-1 Hee Wook Yang 1 , Ji Young Song 1 , Sung Mi Cho 1, 2 , Hak Cheol Kwon 3 , Cheol-Ho Pan 3 , Youn-Il Park 1
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2020-01-20 , DOI: 10.1038/s41598-020-57546-1 Hee Wook Yang 1 , Ji Young Song 1 , Sung Mi Cho 1, 2 , Hak Cheol Kwon 3 , Cheol-Ho Pan 3 , Youn-Il Park 1
Affiliation
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Like other halophilic cyanobacterial genomes, the de novo-assembled genome of Euhalothece sp. Z-M001 lacks genes encoding keto-carotenoid biosynthesis enzymes, despite the presence of genes encoding carotenoid-binding proteins (CBPs). Consistent with this, HPLC analysis of carotenoids identified β-carotene and zeaxanthin as the dominant carotenoids. CBPs coexpressed with the zeaxanthin biosynthesis gene increased the survival rates of Escherichia coli strains by preventing antibiotic-induced accumulation of reactive oxygen species (ROS). RNA-seq analysis of Euhalothece revealed that among various salt resistance-related genes, those encoding the Na+ transporting multiple resistance and pH adaptation (Mrp) systems, glycine betaine biosynthesis enzymes, exopolysaccharide metabolic enzymes, and CBPs were highly upregulated, suggesting their importance in hypersaline habitats. During the early phase of salt deprivation, the amounts of β-carotene and zeaxanthin showed a negative correlation with ROS content. Overall, we propose that in some halophilic cyanobacteria, β-carotene and zeaxanthin, rather than keto-carotenoids, serve as the major chromophores for CBPs, which in turn act as effective antioxidants.
中文翻译：
嗜盐蓝细菌 Euhalothece sp. 盐驯化相关基因的基因组调查。Z-M001。
与其他嗜盐蓝藻基因组一样，Euhalothece sp。从头组装的基因组。尽管存在编码类胡萝卜素结合蛋白 (CBP) 的基因，但 Z-M001 缺乏编码酮类胡萝卜素生物合成酶的基因。与此一致，类胡萝卜素的 HPLC 分析确定 β-胡萝卜素和玉米黄质是主要的类胡萝卜素。与玉米黄质生物合成基因共表达的 CBP 通过阻止抗生素诱导的活性氧 (ROS) 积累来提高大肠杆菌菌株的存活率。Euhalothece 的 RNA-seq 分析显示，在各种耐盐性相关基因中，编码 Na+ 转运多重抗性和 pH 适应 (Mrp) 系统、甘氨酸甜菜碱生物合成酶、胞外多糖代谢酶和 CBPs 的基因高度上调，表明它们在高盐生境中的重要性。在盐剥夺的早期阶段，β-胡萝卜素和玉米黄质的含量与活性氧含量呈负相关。总的来说，我们建议在一些嗜盐蓝细菌中，β-胡萝卜素和玉米黄质，而不是酮类胡萝卜素，是 CBPs 的主要发色团，而 CBPs 又是有效的抗氧化剂。
更新日期：2020-01-21
中文翻译：
嗜盐蓝细菌 Euhalothece sp. 盐驯化相关基因的基因组调查。Z-M001。
与其他嗜盐蓝藻基因组一样，Euhalothece sp。从头组装的基因组。尽管存在编码类胡萝卜素结合蛋白 (CBP) 的基因，但 Z-M001 缺乏编码酮类胡萝卜素生物合成酶的基因。与此一致，类胡萝卜素的 HPLC 分析确定 β-胡萝卜素和玉米黄质是主要的类胡萝卜素。与玉米黄质生物合成基因共表达的 CBP 通过阻止抗生素诱导的活性氧 (ROS) 积累来提高大肠杆菌菌株的存活率。Euhalothece 的 RNA-seq 分析显示，在各种耐盐性相关基因中，编码 Na+ 转运多重抗性和 pH 适应 (Mrp) 系统、甘氨酸甜菜碱生物合成酶、胞外多糖代谢酶和 CBPs 的基因高度上调，表明它们在高盐生境中的重要性。在盐剥夺的早期阶段，β-胡萝卜素和玉米黄质的含量与活性氧含量呈负相关。总的来说，我们建议在一些嗜盐蓝细菌中，β-胡萝卜素和玉米黄质，而不是酮类胡萝卜素，是 CBPs 的主要发色团，而 CBPs 又是有效的抗氧化剂。
京公网安备 11010802027423号