Extra- and intracellular lactose ca

Extra- and intracellular lactose catabolism in Penicillium chrysogenum: phylogenetic and expression analysis of the putative permease and hydrolase genes

Penicillium chrysogenum is used as an industrial producer of penicillin. We investigated its catabolism of lactose, an abundant component of whey used in penicillin fermentation, comparing the type strain NRRL 1951 with the high producing strain AS-P-78. Both strains grew similarly on lactose as the sole carbon source under batch conditions, exhibiting almost identical time profiles of sugar depletion. In silico analysis of the genome sequences revealed that P. chrysogenum features at least five putative b-galactosidase (bGal)-encoding genes at the annotated loci Pc22g14540, Pc12g11750, Pc16g12750, Pc14g01510 and Pc06g00600. The first two proteins appear to be orthologs of two Aspergillus nidulans family 2 intracellular glycosyl hydrolases expressed on lactose. The latter three P. chrysogenum proteins appear to be distinct paralogs of the extracellular bGal from A. niger, LacA, a family 35 glycosyl hydrolase. The P. chrysogenum genome also specifies two putative lactose transporter genes at the annotated loci Pc16g06850 and Pc13g08630. These are orthologs of paralogs of the gene encoding the high-affinity lactose permease (lacpA) inA. nidulans for which P. chrysogenum appears to lack the ortholog. Transcript analysis of Pc22g14540 showed that it was expressed exclusively on lactose, whereas Pc12g11750 was weakly expressed on all carbon sources tested, including D-glucose. Pc16g12750 was co-expressed with the two putative intracellular bGal genes on lactose and also responded on L-arabinose. The Pc13g08630 transcript was formed exclusively on lactose. The data strongly suggest that P. chrysogenum exhibits a dual assimilation strategy for lactose, simultaneously employing extracellular and intracellular hydrolysis, without any correlation to the penicillin-producing potential of the studied strains.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เสริมและแคแทบอลิซึมแล็กโทส intracellular ในศาสตราจารย์ chrysogenum: ผล และวิเคราะห์การแสดงของยีน permease และ hydrolase putativeศาสตราจารย์ chrysogenum ใช้การผลิตอุตสาหกรรมยาเพนนิซิลลิน เราตรวจสอบการแคแทบอลิซึมของแลคโตส คอมโพเนนต์มากมายโปรตีนที่ใช้ในการหมักยาเพนนิซิลลิน เปรียบเทียบสายพันธุ์ชนิด NRRL 1951 กับสายพันธุ์ผลิตสูง AS-P-78 ทั้งสองสายพันธุ์ขึ้นในทำนองเดียวกันในแลคโตสเป็นแหล่งคาร์บอนแต่เพียงผู้เดียวภายใต้ชุดเงื่อนไข แสดงเวลาที่เกือบจะเหมือน profiles ของการสูญเสียน้ำตาล ในรูปดอกไม้ วิเคราะห์ลำดับจีโนมที่เปิดเผยว่า chrysogenum P. มีน้อยด้าน putative b-galactosidase (bGal) -เข้ารหัสยีนที่ตำแหน่งอ่อนแอแบบอ Pc22g14540, Pc12g11750, Pc16g12750, Pc14g01510 และ Pc06g00600 โปรตีนแรกสองปรากฏ เป็น orthologs ของสอง Aspergillus nidulans ครอบครัว 2 intracellular glycosyl hydrolases ตามแลคโตส โปรตีน chrysogenum P. สามหลังที่ปรากฏจะ แตกต่าง paralogs ของ bGal สารจาก A. ไนเจอร์ LacA เป็นครอบครัว 35 glycosyl hydrolase จีโน P. chrysogenum ยัง specifies สองแลคโต putative ขนย้ายยีนที่ตำแหน่งอ่อนแอแบบอ Pc16g06850 และ Pc13g08630 เหล่านี้เป็น orthologs ของ paralogs ของยีน permease แล็กโทสสูง affinity (lacpA) การเข้ารหัสอิ nidulans ซึ่ง P. chrysogenum ปรากฏขึ้นสำหรับการ ขาดการ ortholog เสียงบรรยายการวิเคราะห์ของ Pc22g14540 แสดงให้เห็นว่า มันถูกแสดงเฉพาะในแลคโตส ในขณะที่ Pc12g11750 เป็น weakly แสดงทุกแหล่งคาร์บอน ทดสอบรวมทั้ง D-กลูโคส Pc16g12750 ร่วมแสดงกับยีน putative intracellular bGal สองในแลคโตส และยัง ตอบสนองบน L arabinose เสียงบรรยาย Pc13g08630 ก่อตั้งขึ้นในแลคโตส ข้อมูลขอแนะนำว่า chrysogenum P. แสดงกลยุทธ์ดูดซึมคู่สำหรับแลคโตส พร้อมใช้ภายในเซลล์ และสารย่อย ไม่ มีความสัมพันธ์ใด ๆ ยาเพนนิซิลลินผลิตศักยภาพของสายพันธุ์ที่ศึกษา

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Extra- และ catabolism แลคโตสในเซลล์ Penicillium chrysogenum: phylogenetic วิเคราะห์และการแสดงออกของ permease สมมุติและยีน hydrolase

Penicillium chrysogenum ใช้เป็นผู้ผลิตอุตสาหกรรมของยาปฏิชีวนะ เราตรวจสอบ catabolism ของแลคโตสเป็นองค์ประกอบที่อุดมสมบูรณ์ของเวย์ที่ใช้ในการหมัก penicillin เปรียบเทียบชนิดสายพันธุ์ NRRL 1951 กับสายพันธุ์การผลิตสูงถึง-P-78 ทั้งสองสายพันธุ์ที่เติบโตในทำนองเดียวกันในแลคโตสเป็นแหล่งคาร์บอน แต่เพียงผู้เดียวภายใต้เงื่อนไขที่ชุดการแสดงเวลาเหมือนกันเกือบโปร Fi les พร่องน้ำตาล ในการวิเคราะห์ silico ของลำดับจีโนมเปิดเผยว่าพี chrysogenum มีอย่างน้อย Fi ได้สมมุติ B-galactosidase (bGal) ยีน -encoding ที่ตำแหน่งข้อเขียน Pc22g14540, Pc12g11750, Pc16g12750, Pc14g01510 และ Pc06g00600 RST Fi โปรตีนสองชนิดปรากฏเป็น orthologs สอง Aspergillus nidulans ครอบครัว 2 hydrolases glycosyl เซลล์แสดงบนแลคโตส หลังสามโปรตีนพี chrysogenum ปรากฏเป็น paralogs ที่แตกต่างกันของสาร bGal จากเอไนเจอร์ Laca ครอบครัว 35 glycosyl hydrolase พีจีโนม chrysogenum ยัง speci Fi ES สองสมมุติยีนขนแลคโตสในตำแหน่งข้อเขียน Pc16g06850 และ Pc13g08630 เหล่านี้เป็นของ orthologs paralogs ของยีนเข้ารหัสสูง AF permease Fi nity แลคโตส (lacpA) INA nidulans ที่พี chrysogenum ขาด ortholog การวิเคราะห์หลักฐานการศึกษาของ Pc22g14540 แสดงให้เห็นว่ามันถูกแสดงออกเฉพาะในแลคโตสในขณะที่ Pc12g11750 ถูกแสดงออกมาอย่างอ่อนแหล่งคาร์บอนทดสอบทั้งหมดรวมทั้ง D-กลูโคส Pc16g12750 ได้ร่วมแสดงกับทั้งสองสมมุติยีน bGal เซลล์บนแลคโตสและยังตอบสนองใน L-arabinose หลักฐาน Pc13g08630 ถูกสร้างขึ้นเฉพาะในแลคโตส ข้อมูลขอแนะนำให้พี chrysogenum การจัดแสดงนิทรรศการกลยุทธ์การดูดซึมคู่สำหรับแลคโตสพร้อมกันจ้างการย่อยสลายสารและภายในเซลล์โดยไม่ต้องมีความสัมพันธ์ใด ๆ กับศักยภาพ penicillin ผลิตสายพันธุ์ศึกษา