L'inhibition de glucose (répression du glucose) est présent dans la plupart des micro-organismes dans un système de régulation central, inhibant ainsi les voies métaboliques autre source de carbone, afin de garantir la manière la plus économique et plus efficace d'utiliser une source de carbone du glucose de priorité haut rendement énergétique. mécanismes de suppression du glucose ont évolué indépendamment dans différentes lignées de levure et de renforcer progressivement, éventuellement au point chez la levure (Saccharomyces cerevisiae) dans. Dans S. cerevisiae, la concentration en glucose peut être extrêmement faible pour induire l'effet inhibiteur. Grâce à ce mécanisme, S. Cerevisiae un avantage concurrentiel dans les avantages habituels de l'utilisation du glucose comme source de carbone de l'environnement de fermentation naturelle et artificielle devenue population dominante.
Dans le processus de fermentation naturelle du lait de jument, le yaourt, le kéfir et d'autres produits laitiers fermentés dans traditionnel, S. Cerevisiae est une de la population dominante. Isolé à partir de la souche de S. cerevisiae formé une lignée séparée de souches étroitement apparentées vin fermenté, appelée lignée de lait de jument. Cependant, S. Cerevisiae ne peut pas utiliser une source principale de carbone de lactose dans le lait, nous ne pouvons compter que sur l'utilisation des micro-organismes autres dégradations après le glucose et le galactose, le lactose et la survie. Les produits laitiers fermentés naturels, il existe une variété de micro-organismes, il y a le cas de la plupart des micro-organismes glucose effet inhibiteur, lorsque la même quantité de lactose est dégradé en glucose et galactose, le glucose se disputeront la priorité et galactose étaient ralenti temporairement. Si, à son tour, pour éviter la concurrence féroce du glucose, l'utilisation prioritaire galactose, puis établir un avantage de croissance à participer à la compétition pour le glucose, les micro-organismes ne peuvent pas utiliser directement le lactose est sans aucun doute une stratégie de survie très favorable.
Institut de microbiologie, l'Académie chinoise de l'équipe de recherche Mycologie Baifeng Yan Laboratoire d'État clé trouvé, lignée S. Cerevisiae de vin de lait de jument vraiment réalisé cette stratégie intelligente compétitive. Les résultats indiquent que les mécanismes moléculaires, lignée souche de lait de jument par une série de réseau métabolique de l'élément de régulation covariables galactose (GAL), l'effet inhibiteur de glucose est complètement levée, et la transition d'un réseau GAL inductible expression constitutive d'un réseau. En même temps, par introgression, tous les gènes de structure GAL (et GAL7-10-1 GAL2 groupe de gènes) dans les réponses du réseau aux versions précédentes du processus d'évolution, et le doublement du nombre de copies GAL2. Le HXT6 du gène transporteur de glucose et HXT7 été supprimés ou ont perdu la capacité d'exprimer sa fonction naturellement la différenciation est encore faible, reste forte capacité de transport de glucose de l'ancienne version GAL2 remplacé. De cette façon, les souches de vin de lait de cheval pour atteindre l'immédiat, l'utilisation prioritaire de rapide et galactose, l'utilisation du glucose et dans le même but.
L'étude a également montré que, dans les souches du vin de lait de cheval de levure, exprimant la nécessité GAL2 GAL7 ou GAL10 soit produit du gène, et Gal2p la fonction de transport de la nécessité de participer à Gal1p. Ceci est une interaction entre le gène de structure de liste d'adresses globale a été découvert. De toute évidence, entre les gènes de structure LAG de la même espèce coévolution peut être l'interaction la plus efficace. Cela explique aussi pourquoi les souches du vin de lait de cheval de levure de la même espèce en même temps remplacer tous les anciens GAL gènes de structure, bien que groupe de gènes GAL2 et GAL7-10-1 est situé sur des chromosomes différents.
Cette étude montre un cas typique d'un réseau de gènes en raison de l'adaptation écologique défavorable et de l'évolution se fait par l'évolution inverse, la lignée S. cerevisiae de lait fermenté cheval lait dans le milieu naturel, un avantage concurrentiel. L'étude a également constaté que le réseau de liste d'adresses globale dans un nouveau niveau de la réglementation pour l'étude du mécanisme de régulation des gènes de ce réseau présente en mode classique nouvelles émissions. En même temps, l'étude résulte également de la construction pour éviter l'effet inhibiteur du glucose, alors que l'utilisation efficace des cellules de levure pour plantes différentes sources de carbone ou des bactéries modifiées, fournit une nouvelle stratégie.
Ce travail doit renverser l'évolution d'un réseau classique Gene dans offres de levure un avantage concurrentiel dans le titre publié en ligne dans la revue Current Biology, microbiologie, chercheur assistant Duan Shou Fu est le premier auteur, chercheur Bai Fengyan auteur correspondant. Cette recherche a été soutenue par la Fondation nationale des sciences naturelles de « micro-évolution » grand projet de recherche, financé des projets de programmes et projets de coopération internationale, la science de pointe et de l'Académie chinoise des sciences des projets de recherche clés, Mongolie intérieure Université agricole, le soutien du professeur Zhang vin lait cheval Heping donné la levure.
. La figure 1. L'ARN-seq révèlent l'expression génique dans des souches de S. cerevisiae de différentes lignées dans un milieu de glucose comparé
Figure 2 (droite) S. cerevisiae gènes GAL réseau schématique rétro-évolution, lorsque (à gauche) la souche de S. cerevisiae lait de jument et des souches de laboratoire ont été cultivées dans 1% de glucose + 1% la consommation de médias de deux sucres galactose, biologiques comparer la quantité de production de changement et de l'éthanol
Source: Institut de microbiologie, Académie des Sciences de Chine
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