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有些种类的真菌能够根据环境的变化在卵圆形的酵母形态与丝状的菌丝或假菌丝形态之间相互转换,这称为真菌二型性转换。这一过程可被多种环境因素诱导,如中性和碱性pH、氮源缺乏和血清等。二型性转换被认为是真菌应对营养缺乏等环境压力的一种摄食行为,对于细胞的存活非常重要,对于某些致病性真菌侵染宿主也发挥着重要作用。解脂耶氏酵母是一种无致病性的非传统型酵母,能够以烷烃、脂肪酸和油脂作为唯一碳源生长,具有良好的脂质降解及代谢产物分泌能力,在工业生产上具有广泛的应用。解脂耶氏酵母也是一种二型性真菌,其在酸性pH条件下以酵母形态生长,碱性pH条件下以菌丝形态生长。Rim/Pal通路是真菌中应答碱性pH的最主要的一条信号传递通路,该通路被认为参与调控解脂耶氏酵母的交配、孢子形成以及蛋白酶基因XPR2的转录表达。在白色念珠菌中,Rim/Pal通路下游转录因子Ca Rim101在碱性pH诱导的菌丝形成中发挥重要作用,但是,解脂耶氏酵母中的同源分子YlRim101被认为不参与调控碱性pH诱导的菌丝形成,因而,碱性pH诱导解脂耶氏酵母形成菌丝的机制尚不清楚。为了确定YlRim101是否在碱性pH诱导的菌丝形成中发挥功能,我们敲除了Yl RIM101基因,检测了Ylrim101?突变体在甘油培养基和葡萄糖培养基中的菌丝发育情况。我们发现Ylrim101?突变体在pH 7.0和pH 7.5的培养基中菌丝形成能力相较于野生型表现出严重缺陷,显示YlRim101在碱性pH诱导菌丝形成过程中是必需的。反之,在酸性条件下(pH 3.0-6.0),野生型菌株在甘油培养基中呈卵圆形的酵母型形态,而表达激活型YlRim1011-330可诱导细胞形成短杆状形态,显示YlRim101能够调控菌丝形成。随后,我们对野生型菌株在pH 4.0和pH 7.5条件下进行了转录组测序分析,发现碱性pH能够调控众多细胞壁蛋白基因的转录,有41个细胞壁蛋白基因表达上调(幅度≥2倍),26个细胞壁蛋白基因表达下调(幅度≥2倍),其中,高度上调的细胞壁蛋白基因有15个(幅度≥5倍),高度下调的细胞壁蛋白基因有16个幅度(幅度≥5倍)。这其中大部分基因转录水平的上调和下调依赖YlRim101的存在,显示YlRim101是调控碱性pH诱导菌丝形成的的主要分子。YlRim101在碱性pH条件下调控大量细胞壁蛋白基因的转录,其中包括编码细胞表面葡糖基转移酶基因Yl PHR1和Yl PHR2。Yl PHR1在pH 7.0及以上时转录,其转录受YlRim101正调控;Yl PHR2在pH 3.0-7.0时转录,其转录在pH 7.5时受YlRim101负调控。我们发现,在碱性pH条件下,Yl PHR1对于细胞壁的功能很重要,其基因缺失会使细胞生长变慢,并对干扰细胞壁组织的药物?刚果红抗性减弱,菌丝形成能力也严重下降,而Yl PHR2的缺失对菌丝形成没有影响,因而,我们认为在碱性pH条件下,YlRim101可能通过正调控细胞壁蛋白基因的表达而促进菌丝形成。除YlRim101之外,碱性pH还能够显著上调另一转录因子Mhy1的表达。Mhy1是Msn2/Msn4家族蛋白,它正调控解脂耶氏酵母的二型性转换。不同于YlRim101只调控碱性pH诱导的菌丝形成,Mhy1既能调控碱性pH诱导的菌丝形成,也调控葡萄糖诱导的菌丝形成。通过分析在前面转录组测序中鉴定出来的15个高度碱性上调的细胞壁蛋白基因在Ylrim101?突变体和mhy1?突变体中的转录水平,我们发现YlRim101和Mhy1共同正调控7个细胞壁蛋白基因的转录,包括细胞表面葡糖基转移酶基因Yl PHR1和5个细胞黏附素同源基因,这5个基因中有3个基因YALI0C23452、YALI0F19030和YALI0D09185的过量表达可以微弱地促进菌丝形成,推测YlRim101和Mhy1可能通过调控这些细胞壁蛋白基因的转录而调控菌丝形成。鉴于碱性pH以及YlRim101对解脂耶氏酵母二型性转换具有重要调控功能,我们对野生型菌株和Ylrim101?突变体在pH 4.0和pH 7.5条件下,以及Ylrim101?/Yl RIM1011-330菌株在pH 4.0条件下进行了转录组测序。实验结果显示,与在pH 4.0时相比,在pH 7.5时共有1593个基因发生了差异性表达(幅度≥2倍),上调基因621个,高度上调的基因124个(幅度≥5倍);下调基因972个,高度下调的基因300个(幅度≥5倍)。碱性pH调控基因中只有40%的基因受YlRim101调控,表明YlRim101并不是应答碱性pH的唯一分子。受YlRim101调控的基因中也仅有一部分是pH应答基因,说明YlRim101除了应答碱性pH,还参与调控其它细胞学过程,如氨基酸代谢、蛋白降解和核糖体合成等。在高度受碱性pH上调的基因中,我们发现了编码解脂耶氏酵母主要胞外脂肪酶的基因LIP8,在碱性pH条件下,LIP8转录水平的上调完全依赖YlRim101的存在,显示YlRim101能够在碱性条件下上调某些降解酶类基因的表达。