在自然和人工堆肥系统中，耐热真菌是极为主要的菌群因素，普遍保存于腐败的干草、贮存的谷物、木屑笼罩物、鸟类和动物的筑巢质料、市政垃圾以及自我加热的有机物群集中。这类真菌照旧探索自然产品的潜在资源，能够富厚中温真菌和细菌的代谢产品库。
云南大学生物资源�；び胧褂霉抑氐闶笛槭业呐Ｑ┟方淌谙虻嫉难芯客哦�，自2007年起便致力于研究耐热真菌的次级代谢产品及其生物活性和自然功效。2010年头，该团队报道了一种主要耐热真菌——杜邦热菌，它能够爆发一类新的萜类吲哚生物碱（PIAs），这些生物碱具备一种恒久被假设为重大PIAs要害前体的显著结构特征。
本研究旨在探讨杜邦热菌为何能爆发此类PIAs。研究团队特殊关注PIAs基因簇中的两个P450基因，由于P450酶能够修改并转化次级代谢物，天生多样化和重大的代谢产品。然而，迄今为止，P450基因的生态主要性仍不甚明晰。意外的是，生物信息学剖析显示，其中一个P450基因是一个奇异的融合基因P450L，编码两个功效域，而这两个功效域在其他真菌中通常由两个自力的基因划分编码。
研究团队建设了耐热型CRISPR/Cas9系统，并乐成构建了两种P450基因的突变体。经由代谢剖析和详细的化学研究，他们发明这两个P450基因在形成简朴PIA衍生的铁螯合剂、增强简朴PIAs至重大PIAs以及天生有用铁螯合剂方面具有多重功效。出乎意料的是，融合基因P450L还在形成源自新重大PIAs的更为重大的铁螯合剂中饰演了特另外角色。
图片信息：P450基因在异戊基吲哚生物碱化学修饰和嗜热真菌顺应冷胁迫中的多重功效。
别的，研究职员还评估了突变体中的铁含量，发明P450介导的代谢物改变有助于提升Fe2+水平，同时降低Fe3+水平，从而在低温压力下提高耐热真菌中Fe2+/Fe3+的比例。这一转变调控了菌丝体中的线粒体含量和脂质形成，并增进了却实的分生孢子梗形成，从而有助于耐热真菌孢子在低温情形下生涯。
温度作为情形中的基本且限制性因素之一，在地球外貌生物的生涯和漫衍中起着至关主要的作用。随着全球极端天气转变的日益严肃，关于生物适
应和抗御温度转变的研究引起了越来越多的关注。本研究中激感人心的新发明可能诠释了为什么具有显著镌汰的基因组的杜邦热菌能在其生长温度常低于正常生长温度的生态情形中存活。研究批注，这种真菌并不需要许多为差别代谢物家族效劳的生物合成焦点基因，P450介导的结构调解足以知足其在低温条件下的生涯和耐受需求。
牛雪梅教授体现：“这项研究将激励那些致力于研究结构多样性的科学家们去探索修改基因的自然功效，并展现化学多样性背后所有未知的分子神秘。”
杂志：Mycology: An International Journal on Fungal Biology
DOI：10.1080/21501203.2024.2324993
