รูปแบบทรานสคริปโตมของ Streptomyces sp. GKU 223 ในระยะการเจริญที่แตกต่าง

Transcriptome profiles of streptomyces sp. GKU 223 in different growth phases

Name: ปัทมพร พุ่มพงษ์

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ -- วิทยานิพนธ์. วท.ม. (พันธุศาสตร์) 2565

Classification :.LCCS: QR82.A35

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สาขาพันธุศาสตร์ -- วิทยานิพนธ์

ThaSH: แอคติโนมัยซิส

ThaSH: แอคติโนแบคทีเรีย

ThaSH: แบคทีเรียแกรมบวก

Abstract: Streptomyces เป็นแบคทีเรียที่มีศักยภาพสูงในการผลิตสารเมทาบอไลต์ทุติยภูมิที่หลากหลาย ซึ่งควบคุมโดยเครือข่ายเมทาบอลิซึมที่ซับซ้อนในแต่ระยะการเจริญ งานวิจัยนี้วิเคราะห์จีโนมของแอคติโนมัยสีท Streptomyces sp. GKU 223 ที่แยกจากทะเล พบว่ามีกลุ่มยีนวิถีชีวสังเคราะห์สารเมทาบอไลต์ทุติยภูมิที่หลากหลาย ได้แก่ polyketide, non-ribosomal peptide และ siderophore นอกจากนั้นยังพบกลุ่มยีนใหม่ ๆ ที่อาจนำไปสู่การสร้างสารชนิดใหม่ เมื่อศึกษาการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเมทาบอลิซึมปฐมภูมิและทุติยภูมิ ที่ระยะการเจริญ lag (L), exponential (E) และ stationary (S) โดยการวิเคราะห์ทรานสคริปโตม และระบุหน้าที่ด้วย KEGG พบว่าเมื่อเปรียบเทียบระหว่างระยะ L/E พบยีนที่เกี่ยวข้องกับการเจริญแสดงออกเพิ่มขึ้น และเมื่อเปรียบเทียบระหว่างระยะ L/S พบยีนที่เกี่ยวข้องกับวิถีเมทาบอลิซึมของกรดอะมิโนมีการแสดงออกเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ยังพบยีนที่ตอบสนองต่อความเครียดแสดงออกเพิ่มขึ้นด้วย ได้แก่ betA (choline dehydrogenase) ทำหน้าที่ผลิต glycine betaine และ sodF1 (superoxide dismutase) รวมถึงยีน whiD ที่เกี่ยวข้องกับการสร้างสปอร์ และยังพบยีน ansA (L-asparaginase) มีการแสดงออกสูง ซึ่งเอนไซม์นี้มีสมบัติต้านมะเร็งเม็ดเลือดขาวเฉียบพลันชนิดลิมฟอยด์ เมื่อวิเคราะห์การแสดงออกของกลุ่มยีนวิถีชีวสังเคราะห์สารเมทาบอไลต์ทุติยภูมิจากผลทรานสคริปโตม พบการแสดงออกสูงของกลุ่มยีน lgrBD ที่เกี่ยวข้องกับการสร้างยาปฏิชีวนะ gramicidin มีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรีย และยีน aknOx ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ยาปฏิชีวนะกลุ่ม aclacinomycin มีฤทธิ์ต้านมะเร็ง การวิเคราะห์ทรานสคริปโตมของ Streptomyces sp. GKU 223 ที่ระยะการเจริญต่าง ๆ แสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ของการแสดงออกของยีนในแต่ละช่วง การเข้าใจเมทาบอลิซึมในแต่ละช่วงระยะการเจริญ จะใช้เป็นข้อมูลพื้นฐานที่สำคัญในการเข้าใจกลไกการผลิตสารทุติยภูมิที่สำคัญได้ต่อไป Streptomyces are potential producers of a multitude of various secondary metabolites controlled by complex metabolism network during growth phase. This work, genome of a marine Streptomyces sp. GKU 223 was analyzed and revealed several secondary metabolite biosynthetic gene clusters (BGCs) involved in the production of various compounds including polyketides, non-ribosomal peptides, and siderophores. Moreover, new BGCs were predicted which may lead to production of new compounds. Investigation of gene expression of primary and secondary metabolisms at lag (L), exponential (E), and stationary (S) phases using transcriptome analysis with functional annotation by KEGG demonstrated differentially expressed genes (DEGs). Comparison of L/E DEGs, cellular growth functions such as glycolysis pathway, carbon source consumption, and energy production were upregulated. Comparison of L/S DEGs, amino acid biosynthesis genes were upregulated. Moreover, genes involved in stress response were highly expressed including betA (choline dehydrogenase) involved in glycine betaine production and sodF1 (superoxide dismutase) as well as whiD that involved in sporulation. Additionally, ansA encoding L-asparaginase that functions as an antiacute lymphoblastic leukemia was highly expressed. Subsequently, genes involved in secondary metabolite production were compared with the transcriptome data and revealed high expression of genes lgrBD and aknOx involved in production of anti-bacterial gramicidin and anti-cancer aclacinomycin. Thus, transcriptome analysis of Streptomyces sp. GKU 223 at different grow th phase provided the correlation of gene expression at each stage. Understanding the overall metabolism during each growth phase may be useful for further production of important secondary metabolites

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สำนักหอสมุด

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: tdckulib@ku.ac.th

Name: อรินทิพย์ ธรรมชัยพิเนต

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์หลัก

Name: วนิชา วิชัย

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม

Created: 2565

Modified: 2569-06-21

Issued: 2569-06-21

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: https://kasetsart.idm.oclc.org/login?url=https://www.lib.ku.ac.th/KUthesis/2565/pattamaporn-pum-all.pdf

CallNumber: QR82.A35.ป114

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: พันธุศาสตร์

Grantor: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

©copyrights มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	pattamaporn-pum-all.pdf	1.81 MB

ใช้เวลา

0.037415 วินาที