*近,中国科学院水生生物研究所副研究员胡汉华的研究小组使用模式种三角藻(Phaeodyylumum tricornutum)研究了硅藻,以及在硅藻油脂积累过程中各种代谢途径如何产生碳。明确了是否促进甘油三酸酯的流动和合成甘油三酸酯。硅藻是重要的藻类群,作为主要的初级生产者,约占世界初级生产量的五分之一、这相当于整个热带雨林的净初级生产量。与大多数藻类不同,硅藻同化的产物主要是油或叶绿素,*适合,因为它以油滴形式存储在细胞中,可占其含量的40-60%。它被认为是生物柴油的原料之一。但是,油藏的分子机制仍是未知的。
*近,中国科学院水生生物研究所副研究员胡汉华,以硅藻为研究对象的模式物种三角角藻(Phaeodyylum tricornutum)为靶标,在硅藻油积累过程中,各种代谢途径都是甘油三酸酯。我们已经阐明了如何促进碳向合成的流动。他们首先使用了减性杂交技术,发现与亮氨酸降解相关的基因MCC2在积油过程中显着上调。由于通常认为油的积累伴随着营养物质的限制,因此在营养物质限制的条件下氨基酸降解是不可避免的结果。但是氨基酸的分解在哪里?所有这些都与脂肪堆积有关吗?这些问题没有直接证据。
荧光定量PCR和未标记的定量蛋白质组学分析(与水生生物研究所的葛峰研究员合作完成),以及氨基酸降解,糖酵解,三羧酸循环,丙酮酸代谢,脂肪酸并且参与甘油三酸酯合成的蛋白质水平显着增加。在油的积累过程中,由氨基酸降解和细胞糖酵解产生的碳流进入三羧酸循环,然后通过苹果酸或直接以丙酮酸的形式进行脂肪酸合成。显示进入。功能验证结果表明,MCC2敲除藻类菌株中甘油三酸酯合成减少了28-37%。研究表明,在营养受限的条件下,多达40%的三角角锥果脂类是从细胞其他成分的分解中转化而来的。事实证明,支链氨基酸的分解,尤其是亮氨酸的分解,可能在Tritornutumum花生油中的积累中起主要作用。代谢物水平的分析表明,MCC2敲除藻类菌株中三个支链氨基酸的降解受到不同程度的抑制。谷氨酸,精氨酸,谷氨酸,脯氨酸,丙氨酸,鸟氨酸和天冬氨酸的含量比油积累前的三个支链氨基酸要高得多,但是这些氨基酸的含量很快。下降到低水平。实验进一步证明,这些氨基酸与硅藻素独特的尿素循环直接或间接相关,该尿素循环在细胞缺乏氮,氨和二氧化氮之前通过尿素循环的分解而储存在细胞中。形成碳或合成多胺。实验还表明,缬氨酸的降解是通过首先形成亮氨酸来完成的。他们的实验首次表明,细胞糖酵解和支链氨基酸降解产生的碳流导致脂质在双原子细胞中积累。