生物质酶解后主要成分包括葡萄糖、木糖和阿拉伯糖，如何使微生物高效完全利用这三种糖类是生物炼制的关键问题之一。目前，关于葡萄糖和木糖代谢的研究已有较多报道，但针对阿拉伯糖代谢及其调控机制的研究相对较少，尤其是从功能基因组学的角度研究微生物对阿拉伯糖的代谢机制更为稀缺。

近日，中国科学院天津工业生物技术研究所田朝光研究组利用功能基因组学技术，对模式真菌粗糙脉孢菌（Neurospora crassa）在L-阿拉伯糖条件下的响应进行了深入分析，并比较了其在葡萄糖、木糖和阿拉伯糖三种碳源条件下的转录组差异。研究发现，尽管阿拉伯糖和木糖在真菌中具有相似的代谢途径，但粗糙脉孢菌对这两种糖的响应机制存在显著差异。

当粗糙脉孢菌以阿拉伯糖为碳源时，研究人员观察到半纤维素酶、多个转录因子以及糖转运蛋白的表达被显著诱导，而木糖仅诱导了少量与木糖代谢高度相关的基因。在此基础上，研究团队还鉴定出了一些全新的关键基因，包括葡萄糖转运蛋白（GLT-1）、戊糖转运蛋白（XYT-1和XAT-1）以及木聚糖酶调控因子（HCR-1）。这些发现为进一步解析真菌糖代谢的分子机制提供了重要的理论依据，同时也为开发高效利用木质纤维素资源的微生物菌株提供了新的靶点。

该研究得到了国家973计划等项目的资助，相关研究成果已在线发表在国际期刊《Biotechnology for Biofuels》。论文的第一作者为中科院博士研究生李金根。