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张红印教授团队在Food Control期刊发表文章

编辑:郎涛 时间:2022年05月30日 访问次数:

近日,江苏大学食品与生物工程学院张红印教授在国际食品领域顶级期刊Food Control(IF 5.548)在线发表题为“Whole-genome sequencing of Cryptococcus podzolicus Y3 and data-independent acquisition-based proteomic analysis during OTA degradation”的研究论文(https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2022.108862),研究了隐球酵母Y3的基因组信息和赭曲霉毒素A处理下,该酵母中的蛋白质表达变化情况。本文的第一作者为江苏大学食品与生物工程学院魏美林博士,江苏大学张红印教授为本文的通讯作者,该成果由江苏大学和重庆文理学院合作完成。

利用拮抗微生物降解真菌毒素具有生物安全和成本低等优势,是目前的研究热点。揭示拮抗菌的基因组信息为深入挖掘其功能奠定了理论基础。隐球酵母(Cryptococcus podzolicus) Y3是一种实际无毒的酵母,已被证明能够有效控制一些果蔬的采后病害和有效降解真菌毒素。目前,C. podzolicus Y3的基因组信息未被揭示,其降解赭曲霉毒素A(Ochratoxin A, OTA)的深入机制也未被研究。本论文研究了C. podzolicus Y3基因组信息,并且利用高通量测序技术分析了OTA处理后,C. podzolicus Y3中的蛋白质表达变化情况。

结果表明,C. podzolicus Y3的基因组信息得到了全面的注释,基因组大小为29,181,249 bp,scaffolds为17条。预测到9090个编码基因和127个非编码基因(见表1)。OTA处理明显改变了C. podzolicus Y3中的蛋白质表达变化,其中,谷胱甘肽代谢通路、磷脂酰肌醇信号通路和丝裂原活化蛋白激酶信号通路、钙离子稳态、内质网蛋白质加工和脂肪酸代谢途径中的蛋白质表达被明显改变(见表2和图1)。本论文为研究拮抗微生物的功能提供了理论基础。

本研究受到了国家自然科学基金,国际青年科学家研究基金(32150410368,31950410556)、国家自然科学基金项目(31901743)和江苏省研究生科研创新项目(KYCX21_3393)的资助。

表1 C. podzolicus Y3基因组的基本特性

Features

The results

Total number of scaffolds

17

GC content (%)

58.79

Total length of genomic sequence (bp)

29181249

N50 length (bp)

2157908

N90 length (bp)

1232606

Maximum length of genomic sequence (bp)

2920547

Minimum length of genomic sequence (bp)

61757

Total number of coding genes

9090

Maximum length of coding genes

15858

Minimum length of coding genes

120

Total number of tRNA

109

Total number of 28s_rRNA

6

Total number of 18s_rRNA

5

Total number of 8s_rRNA

7

表2 差异表达蛋白质的表达量和通路图

Metabolic pathways

DEPs ID

Protein name

Log2FC

GSH metabolism

C-Podzolicus_G04718

γ-glutamyltransferase

-0.30

C-Podzolicus_G07415

oxoprolinase

0.35

C-Podzolicus_G08608

ribonucleoside-diphosphate reductase

0.65

MAPK signaling pathway-yeast

C-Podzolicus_G05383

C-Podzolicus_G08543

glycerol-3-phosphate dehydrogenase (NAD+)

one subunit of RNA polymerase II

0.98

-0.29

Phosphatidylinositol signaling pathway

C-Podzolicus_G00589

inositol-pentakisphosphate 2-kinase

-0.41

Ion homeostasis

C-Podzolicus_G03472

calcium-translocating P-type ATPase

-0.26

C-Podzolicus_G01295

calcium/proton exchanger

-0.40

C-Podzolicus_G08166

the potassium/sodium efflux P-type ATPase

-0.29

Protein processing in endoplasmic reticulum

C-Podzolicus_G03585

beta subunit of oligosaccharyltransferase complex

-0.30

C-Podzolicus_G01729

gamma subunit of oligosaccharyltransferase complex

-0.37

C-Podzolicus_G01337

protein disulfide isomerase

-0.32

Fatty acid metabolism

C-Podzolicus_G07120

stearoyl-CoA desaturase (delta-9 desaturase)

0.84

C-Podzolicus_G02437

phospholipase D

-0.36

图1 C. podzolicus Y3的基因组信息和OTA处理后差异表达蛋白质的富集结果总览图。

通讯作者:

张红印,江苏大学食品与生物工程学院副院长、教授、博士生导师,澳大利亚昆士兰大学访问学者、美国佛罗里达大学访问学者,福建省“闽江学者”讲座教授,中国植物病理学会产后病理学专业委员会副主任,国际学术期刊(SCI收录)《New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science》副主编,《Physiological and Molecular Plant Pathology》编委。先后主持国家及省部级项目20余项,其中国家级5项,总研究经费近700万元。先后被评为江苏省“333”工程中青年领军人才、江苏省“333”工程中青年科学技术带头人、“江苏省六大人才高峰”人才、江苏省“青蓝工程”中青年学术带头人、福建省“闽江学者”讲座教授,当选“科学中国人”2014年度人物等。获得中国食品科学技术学会杰出青年奖、中国产学研合作创新奖(个人)。张红印教授带领的团队多年来一直从事果蔬采后病害生物防治及农产品真菌毒素生物降解的基础理论研究及应用技术开发等科研工作,以第一或通讯作者发表论文220余篇,其中SCI收录130余篇(IF 12.0以上的6篇,8.0-12.0之间的7篇,6.0-9.0之间的8篇)、EI收录20篇,连续两年入选爱思唯尔中国高被引学者(2020年和2021年),获授权国家发明专利14件。张红印教授主持的项目分别获得中国商业联合会技术进步一等奖1项,教育部自然科学二等奖1项,中国食品科学技术学会技术进步二等奖1项,江苏省科学技术三等奖2项,中国轻工业联合会技术进步三等奖1项等。

第一作者:

魏美林,江苏大学食品与生物工程学院2019级博士生。课题方向主要为拮抗微生物降解真菌毒素及其机制研究,以第一作者在Postharvest Biology and Technology、Food Control等杂志发表SCI论文6篇,其中包含一篇ESI高被引论文,并获得2019年辽宁省优秀硕士学位论文。

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