基因中心在動物腸道微生物作用機制研究方面取得新進展
近日，基因中心功能微生物研究團隊聯(lián)合動科所、華南理工大學在國際期刊Journal of Hazardous Materials（IF=14.224，中科院一區(qū)TOP）發(fā)表題為“Degradation of indole via a two-component indole oxygenase system from Enterococcus hirae GDIAS-5”的研究論文。基因中心為該論文第一單位，基因中心鄧俊勁博士為論文第一作者，基因中心王志林副研究員和動科所李家洲教授為論文共同通訊作者。
動物腸道中棲息了大量微生物，功能各異。海氏腸球菌是腸道微生物中一種重要微生物，在腸道菌群調(diào)節(jié)、增強免疫功能、預防糖尿病等方面發(fā)揮重要功能。研究團隊前期首次報道了從豬腸道中分離的一株海氏腸球菌能高效降解吲哚類惡臭氣體分子，并挖掘出到催化吲哚無氧氧化降解的YcnE （Journal of Hazardous Materials，Vol 434，2022）。在該研究的基礎(chǔ)上，研究團隊進一步挖掘了海氏腸球菌負責吲哚無氧氧化的基因簇ido，解析了其通過氧化酶YcnE和還原酶YdgI雙酶系統(tǒng)催化降解吲哚作用機制。
海氏腸球菌降解吲哚作用機制
研究團隊采用合成生物學手段在大腸桿菌中重構(gòu)了氧化酶YcnE和還原酶YdgI雙酶系統(tǒng)，重構(gòu)的大腸桿菌工程菌具備降解吲哚能力，且降解效率顯著高于海氏腸球菌天然菌株。在小規(guī)模養(yǎng)殖糞污堆積處理條件下，該工程菌對吲哚等臭氣分子降解效果明顯。相關(guān)研究為養(yǎng)殖業(yè)臭氣源頭減排、過程控制及末端治理等方面提供了新的思路和途徑。
重構(gòu)具備降解吲哚能力大腸桿菌
本研究得到了國家自然科學基金（52200150）、廣東省自然科學基金（2023A1515011088）、廣東省鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略專項資金（江科〔2021〕183號）、廣東省嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實驗室河源分中心科研項目（No. DT20220038）等項目資助。
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389423009901