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虫生真菌的巨大潜力

发布时间:2020-04-27 00:00 作者:中国科学报 阅读量:856

 

近日,美国亚利桑那大学和中国农业科学院生物技术研究所一起合作撰写了两篇文献,研究了虫生真菌重要活性化合物和以基因组为工具研究次级代谢产物生物合成的最新进展。

白僵菌、绿僵菌和蛹虫草等虫生真菌合成的次级代谢产物具有防治农林害虫和药用的价值。探索虫生真菌次级代谢产物及其生物合成不仅可以为农业和临床提供潜在的药物先导化合物,还可以洞悉次级代谢产物在宿主—病原体相互作用中所发挥的作用。

第一篇综述涵盖了从虫生真菌中分离的天然产物的化学结构和生物学活性,并总结了有关天然产物在昆虫发病机理中的作用。综述内容涉及200篇文献中的254种化合物,包括125种聚酮、35种非核糖体肽、48种萜烯、11种生物碱、9种甾醇、5种吡啶酮等。其中,172种为新化合物,80种具有抗生素、抗癌细胞、抗疟等生物活性。这些化合物主要来源于之前研究较少的虫生真菌,如蜘蛛寄生真菌、海洋真菌、昆虫肠道真菌等,或通过表观遗传操作、异源表达等新方法获得。此外,卵胞菌素、环孢菌素等的生物学功能也得到了更加深入的研究。

第二篇综述涵盖了利用基因组学方法发现虫生真菌已知或未知的次级代谢产物生物合成基因簇(11个),以及利用基因组学预测虫生真菌合成新型代谢物的潜力。在已报道的40种虫生真菌基因组中,共有1569个次生代谢产物合成基因簇,包括448个聚酮类、415个非核糖体肽类、181个聚酮—非核糖体肽杂合类,且在不同种属中的分布差异显著。

这两篇综述探讨了通过不同方法和基因组学发现虫生真菌新颖生物活性化合物及其生物合成途径的新策略,表明虫生真菌具有合成新颖活性代谢产物的巨大潜力,进一步体现出虫生真菌次级代谢产物在生态和经济上的意义。

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