9月6日，华南理工大学生物科学与工程学院潘力教授和王斌副教授课题组在丝状真菌遗传调控机制研究方面取得新进展，相关成果在BMC Biology上发表：Profiling of chromatin accessibility identifies transcription factor binding sites across the genome of Aspergillus species，博士研究生黄良刚为该文第一作者（论文链接：https://bmcbiol.biomedcentral.com/articles/ 10.1186/s12915-021-01114-0）。

工业丝状真菌是工业生物技术领域的重要宿主，广泛应用医药、食品、化工、环境等。由于其遗传操作的难度较高，缺少通用性和高通量的平台研究技术，导致丝状真菌中600多个转录因子只有约5%进行了功能验证和遗传表征，大大限制了其遗传调控机制的研究。课题组前期曾经在丝状真菌中将传统的Dnase I足迹技术与高通量测测序结合，在全基因组水平检测转录因子的调控位点[相关成果发表在Nucleic Acids Research 43, no. 9 (May 19 2015): 4429-46]，但仍存在操作难度大、普及性不强等问题。基于以上限制因素，课题组在丝状真菌中建立了一种耦联Tn5转座酶-高通量测序的染色质可接近性分析平台技术，成功地应用于代表性丝状真菌黑曲霉、米曲霉的转录调控机制研究中，操作简单，易普及，可促进丝状真菌转录调控机制领域的研究。

  (A)丝状真菌黑曲霉ATAC-seq流程；(B)不同黑曲霉菌株之间染色体可及性比较；(C)丝状真菌黑曲霉基因组的ATAC-seq信号一致性；(D)黑曲霉转录因子binding motif的从头预测；(E) TF/DNA相互作用的判定标准（转录因子足迹的非对称切割信号）；(F)体内最小启动子验证转录因子footprints

图1 黑曲霉的染色质可及性分析研究(ATAC-SEQ)

通过开发丝状真菌染色质可接近性分析方法，系统地构建丝状真菌黑曲霉、米曲霉染色质开放区文库，并实现多种诱导条件下染色质开放性区转录因子结合位点（TFBs）元件库。首先系统探索了Tn5转座酶入侵条件下丝状真菌核小体占位区、调控区的信号分布特征以及高质量染色质开放性区信号峰。进一步探讨了染色质开放区在丝状真菌中的分布特征，并对不同生产菌株进行可接近性区域的比较组学研究，阐明曲霉强大外源蛋白表达分泌功能在进化上的保守性。基于丝状真菌中染色质开放区和Tn5转座酶的切割特征，建立了TF/DNA相互作用的判定标准，基于该标准分别从头预测了新型转录因子和已知结合基序转录因子在开放区中的识别元件和靶向调控功能，并使用人工构建的最小启动子进行体内验证。该项研究为丝状真菌转录调控机制研究提供了新方法，同时也建立基础遗传调控元件库，促进了工业丝状真菌遗传调控机制的研究。该研究获得国家自然科学基金（31871736, 31870024）等项目资助。