日本語AIでPubMedを検索
細胞解析と比較トランスクリプトームにより、フェノールに対する耐性メカニズムが明らかにされた
Cellular Analysis and Comparative Transcriptomics Reveal the Tolerance Mechanisms of Toward Phenol.
PMID: 32373081 PMCID: PMC7179700. DOI: 10.3389/fmicb.2020.00544.
抄録
フェノールはどこにでも存在する汚染物質であり、天然の水資源を汚染する可能性があります。そのため、廃水からフェノールを除去することは非常に重要である。フェノールの除去には、微生物の自然分解能力を利用した一連の生物学的手法が用いられてきたが、フェノール分解株のフェノールに対する耐性機構はあまり明らかにされていない。その結果、フェノールは活性酸素の蓄積を引き起こし、ミトコンドリアや小胞体にダメージを与えることが明らかになった。トランスクリプトームデータと細胞壁感受性解析から、フェノールが細胞壁抵抗性の向上、高忠実度DNA複製の維持、細胞内タンパク質のホメオスタシス、オルガネラの完全性、細胞壁のリモデリングとMDR/MXRトランスポーターを介した過剰フェノールの除去により、細胞内フェノール濃度を低レベルに保つことで、フェノールによる細胞損傷を防ぐことができた。得られた知見は、高濃度フェノールに耐性を持たせ、フェノール分解効率を向上させるための酵母株全般の遺伝子改変を促進するものである。
Phenol is a ubiquitous pollutant and can contaminate natural water resources. Hence, the removal of phenol from wastewater is of significant importance. A series of biological methods were used to remove phenol based on the natural ability of microorganisms to degrade phenol, but the tolerance mechanism of phenol-degraded strains to phenol are not very clear. Morphological observation on showed that phenol caused the reactive oxygen species (ROS) accumulation, damaging the mitochondrial and the endoplasmic reticulum. On the basis of transcriptome data and cell wall susceptibility analysis, it was found that prevented phenol-caused cell damage through improvement of cell wall resistance, maintenance of high-fidelity DNA replication, intracellular protein homeostasis, organelle integrity, and kept the intracellular phenol concentration at a low level through cell-wall remodeling and removal of excess phenol via MDR/MXR transporters. The knowledge obtained will promote the genetic modification of yeast strains in general to tolerate the high concentrations of phenol and improve their efficiency of phenol degradation.
Copyright © 2020 Wang, Li, Peng, Zhang, Kuang, Hu, Ayepa, Han, Abrha, Xiang, Yu, Zhao, Zou, Gu, Li, Li, Chen, Zhang, Liu and Ma.