迈向理解放线菌门特化代谢驱动因素：基于132个菌株的1432个转录组数据集的见解

放线菌门（Actinomycetota）是具有药物发现和农业应用价值的特化代谢产物的重要来源，但其大量生物合成潜力在标准实验室条件下仍处于沉默状态。对控制生物合成基因簇（BGC）激活机制的理解有限，制约了代谢产物的发现与生产。在本研究中，我们从132株在8种培养基中生长的放线菌门菌株中生成了1432个RNA-seq数据集，以识别与BGC表达相关的模式。平均而言，在所测试条件下，各菌株表达了其所编码BGC的44%；其中，已知BGC的表达比例（61%）高于未表征BGC（35%）。共表达分析显示，BGC常与转运蛋白、转录调控因子以及含有DUF397和DUF742结构域的蛋白相关联。对从BGC相关共表达模块中筛选出的候选基因进行靶向过表达后，代谢产量得到提高；其中，含DUF397和DUF742的操纵子表现出最广泛的效应，可提升多种不同特化代谢产物的水平。其他基因则以代谢产物特异性的方式提高其水平。总之，我们的结果支持一种关于放线菌门中BGC调控的多层次模型：BGC表达受培养基组成、BGC特异性调控因子以及BGC整合进更广泛转录网络模块的共同影响。通过将BGC表达与特定培养基及共表达基因联系起来，本研究还为生长条件的选择和特化代谢工程改造提供了资源。

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