代谢组学用于研究基因改变对大肠杆菌代谢的影响

Abstract

代谢组学的出现使我们能从代谢物水平上分析产生或者不产生可见的表型变化的基因变化。代 谢组学在植物研究中的应用很多，在微生物研究中则还没有太多的系统报道。本工作将气相色谱技 术的微生物代谢组学的分析平台，用于研究基因改变对大肠杆菌代谢的影响。 以E.coli1.1566 、基因敲除突变株（DC100△sdhAB和 DC101△ackA-pta）为实验菌株，首先提 取细胞内小分子的化合物，采用N,O-双三甲基硅基三氟乙酰胺（BSTFA）1%TMCS试剂对其衍生， 再进行GC分析，最后多变量数据分析。 利用该平台对大肠杆菌原始菌株与基因敲除突变株进行区分，结果显示此平台能有效区分不同 菌株，并得到了潜在的标记物。E.coli1.1566 与DC101△ackA-pta 比较，大肠杆菌敲除ackA-pta 基因 后，琥珀酸和嘧啶相对含量升高，脯氨酸和天冬氨酸相对含量下降。E.coli1.1566 与DC100△sdhAB 比较大肠杆菌原始菌株上敲除sdhAB 基因后，磷酸和天冬氨酸含量下降，谷氨酸、脯氨酸和琥珀酸 含量上升。结合大肠杆菌的代谢途径分析，得到的结果与代谢组学所得的结果一致。 本研究为以后比较已知功能基因的缺失与未知基因功能缺失的相似性提供了快速分析平台，显 示代谢组学在微生物代谢研究中具有广阔的应用前景