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“基因组挖掘”4年“掘出”19种新产品

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美国伊利诺斯大学厄本纳—香槟分校通过学校网站发布消息称,该校一个生化研究团队通过“基因组挖掘”(genomemining)技术搜寻了1万种细菌,仅用4年时间就发现了19种前所未知的天然磷酸盐新产品,每种都有望成为有潜力的新药,其中之一已确认可作为抗生素。

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genomemining研究团队成员:

左:化学教授 Wilfred van der Donk

中:博士后研究员 Kou-San Ju(朱丘三,音译)

右:微生物学教授 William Metcalf(威廉姆·麦考夫)


负责这一研究的微生物学教授威廉姆·麦考夫说,磷酸盐丰富多样,是天然的信号分子,在医药和农业领域非常有用。它们有很强的生物活性,如抗菌、抗病毒、除杂草等。


天然磷酸盐产品有很大的药用潜力。另一位负责人、该校化学教授威尔弗雷德·范德东克说:“在以往已知的20种天然磷酸盐产品中,两种已经商用——一种作为临床抗生素,另一种是除草剂,还有一种可用作治疗疟疾。目前还在临床实验。”


博士后研究员朱丘三(音译)利用基因组挖掘技术筛查了1万种放线菌菌株的基因组,筛选出278种菌株。它们含有生物合成磷酸盐的关键基因——pepm基因。麦考夫说,有了这种基因,意味着你就能制造天然磷酸盐产品。研究人员对这278种菌株进行了全基因组测序,发现其中19种菌株的磷酸盐组是过去没出现的全新结构,几乎将现有的天然磷酸盐数量增加了一倍。其中一种被称为“argolaphos”的新结构在抵抗鼠伤寒沙门氏菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌这3种病菌方面效果最好。


在人类药物中,有2/3直接或间接来自生物合成小分子。但最近几年,由于成本高、重复发现不断增加等原因,这一领域的研究有所衰落。新发现表明,之前只同时筛查几种微生物的基因组挖掘技术也可以大规模使用,以加速药物发现过程。(来源:科技日报;记者:常丽君)

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