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科技工作者之家 2022-05-05
本报讯(见习记者荆淮侨)近日,武汉大学研究团队实现了萜类沉默基因簇的批量挖掘及高效合成,有效解决了困扰该研究领域的研究通量低、产物集中度低、产量低等“三低”瓶颈,显著提升了发现新产物的效率。相关成果发表于《自然—催化》。
萜类化合物是自然界中种类最为丰富的一类天然产物,具有高度的结构和功能多样性。生物信息学研究显示,自然界中尚有海量萜类生物合成基因(簇)有待挖掘。
武汉大学教授刘天罡提出以近源物种为异源表达底盘,将萜类基因簇进行理性重构,批量挖掘功能未知的萜类基因簇,并结合生物活性筛选快速锁定高活性产物,最终在微生物底盘中实现产物高效合成。为验证这一设想,该研究以5株丝状真菌来源的39个萜类基因簇为研究对象。
研究通过“基因簇功能元件理性可控重组”策略,将每个基因簇重建为一个小型突变株库。将自动化高通量操作平台引入天然产物挖掘领域,突破人力资源瓶颈的制约,解决研究通量低的问题。
该研究将39个基因簇拆分为173个质粒,在米曲霉底盘内将其重组为208个突变株,显著提升现有研究通量。最终,研究构建了含有185个萜类产物的化合物库,有效解决了产物集中度低的问题,从中筛选出高抗炎活性二倍半萜产物mangicolJ并解析其生物合成途径,通过代谢工程研究打造了高效的米曲霉底盘并实现了mangicolJ的高效合成。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41929-022-00762-x
《中国科学报》 (2022-05-05 第3版综合)
来源:中国科学报
原文链接:http://news.sciencenet.cn//sbhtmlnews/2022/5/369261.shtm
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