利用差异转录组分析短乳杆菌的酒花抗性机理

摘要

为深入了解短乳杆菌的酒花抗性机制，分别提取酒花耐受型短乳杆菌和酒花敏感型短乳杆菌进行转录组差异分析。对样本RNA质控后的数据进行定量分析、差异分析以及富集分析，结果表明，所选样品的组内相关性高，组间相关性低。差异分析结果显示，存在556个显著下调基因，491个显著上调基因以及1 224个无显著性差异表达基因。GO和KEGG数据库进行比对并注释，结果显示，在生物过程类别中，差异基因主要富集在细胞过程和生物过程等功能条目；细胞组分中包括膜的整体成分、膜的固有成分、膜和膜部分等；分子功能包括转录调节活性、氧化还原酶活性和DNA结合转录因子活性等。KEGG代谢通路差异主要包括半乳糖代谢、双组分系统、ABC转运蛋白等过程。利用RT-qPCR进行验证，结果显示与RNA-seq分析的表达趋势近乎一致。结果表明，短乳杆菌的酒花抗性机理与细胞膜、半乳糖代谢、ABC转运蛋白和双组分系统等差异基因和代谢途径有关。推测短乳杆菌的酒花抗性机理是半乳糖代谢过程中ATP的消耗导致ABC转运蛋白透过细胞膜将大量酒花苦味酸泵出胞外，影响胞内pH梯度，从而使双组分系统的信号传导功能加强，产生酒花抗性。

关键词

啤酒腐败菌 / 短乳杆菌 / 半乳糖代谢途径 / 双组分系统 / ABC转运蛋白