Identification of a Novel Biosynthetic Gene Cluster in Aspergillus niger Using Comparative Genomics.
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DOI：
10.3390/jof7050374
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发表时间：
2021-05-11
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Benoit-Gelber I
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Evdokias G;Semper C;Mora-Ochomogo M;Di Falco M;Nguyen TTM;Savchenko A;Tsang A;Benoit-Gelber I
此前，DNA微阵列分析表明，在与枯草芽孢杆菌共培养时，锚定于黑曲霉非核糖体肽合成酶的生物合成基因簇被下调。基于系统发育和同线性分析，我们在此表明该基因簇 NRRL3_00036-NRRL3_00042 包含预测编码非核糖体肽合成酶、含有 FAD 结合结构域的蛋白质、未表征的蛋白质、转运蛋白、细胞色素 P450 蛋白质、含有 NAD(P) 结合结构域的蛋白质和转录因子的基因。我们过表达簇内转录因子基因 NRRL3_00042。过度表达菌株 NRRL3_00042OE 显示生长速率和黄色素产量降低，通过质谱分析，黄色素对应于质量分别为 409.1384 和 425.1331 的两种化合物。我们删除了 NRRL3_00042OE 菌株中编码 NRRL3_00036 非核糖体肽合成酶的基因。所得菌株恢复到野生型表型。这些结果表明，由 NRRL3_00036 非核糖体肽合成酶基因锚定的生物合成基因簇受到簇内转录调节基因 NRRL3_00042 的调节，并且它参与了两种先前未表征的化合物的产生。
Previously, DNA microarrays analysis showed that, in co-culture with Bacillus subtilis, a biosynthetic gene cluster anchored with a nonribosomal peptides synthetase of Aspergillus niger is downregulated. Based on phylogenetic and synteny analyses, we show here that this gene cluster, NRRL3_00036-NRRL3_00042, comprises genes predicted to encode a nonribosomal peptides synthetase, a FAD-binding domain-containing protein, an uncharacterized protein, a transporter, a cytochrome P450 protein, a NAD(P)-binding domain-containing protein and a transcription factor. We overexpressed the in-cluster transcription factor gene NRRL3_00042. The overexpression strain, NRRL3_00042OE, displays reduced growth rate and production of a yellow pigment, which by mass spectrometric analysis corresponds to two compounds with masses of 409.1384 and 425.1331. We deleted the gene encoding the NRRL3_00036 nonribosomal peptides synthetase in the NRRL3_00042OE strain. The resulting strain reverted to the wild-type phenotype. These results suggest that the biosynthetic gene cluster anchored by the NRRL3_00036 nonribosomal peptides synthetase gene is regulated by the in-cluster transcriptional regulator gene NRRL3_00042, and that it is involved in the production of two previously uncharacterized compounds.
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