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基因组学在放线菌次级代谢产物发现中的应用
放线菌产生的次级代谢产物是用于药物研发的新型活性化合物的重要来源,具有十分重要的历史地位.放线菌可以产生大量结构多样的天然产物,具有很多生物活性并且在临床上有广泛的应用,例如治疗传染病和癌症.基因组学研究表明放线菌在合成次级代谢产物方面要远比基因组测序时代之前传统筛选工作中检测到的潜力要大得多.然而,许多次级代谢产物生物合成基因簇在实验室培养条件下并不表达,放线菌的产次级代谢产物的潜力受到抑制.由于全基因组测序技术的不断发展,已经开发出了许多新的方法用以鉴定次级代谢产物合成基因簇.这些方法主要包括基因组筛选基因簇,克隆,并在异源宿主中进行高表达等几个方面.基因组学的快速发展重振了天然产物研究领域,尤其在放线菌天然产物研究上.文章主要回顾了一些放线菌基因组学的工具和方法,讨论了这些工具如何促使放线菌生产抗生素和其他次级代谢产物.
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基因组导向的丝状真菌沉默生物合成基因簇激活策略
真菌是药物先导结构的重要来源,得益于基因组测序技术的飞速发展,生物信息学分析发现真菌中存在大量次级代谢产物合成基因簇.这些基因簇在常规实验室培养条件下往往不表达代谢产物,被称之为“沉默”基因.尽管天然产物分离技术日益进步,结构新颖的天然产物发现几率却在减少.因此如何借助基因组数据分析并激活沉默基因簇,挖掘真菌潜在代谢潜能成为研究热点.本文主要介绍了基因组导向的丝状真菌沉默生物合成基因簇的激活策略.
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生合成途径特异性转录因子及其激活真菌沉默次级代谢产物的研究进展
真菌次级代谢产物一直以来都是现代天然药物研究的重要资源,如何应用新技术和新方法高效快速地从真菌中发现更多活性独特的新颖次级代谢产物,一直是该领域研究的热点.近几年,真菌全基因组测序和生物信息学分析表明,真菌基因组中包含大量处于“沉默”(silent或cryptic)状态的次级代谢基因簇,这意味着真菌基因组中还有丰富的次级代谢产物生物合成潜能有待于激活和挖掘.生合成途径特异性转录因子(pathway-specific transcription factor)能够激活和调控真菌“沉默”次级代谢产物基因簇的转录表达,促进相应代谢产物的生物合成,从而提高新代谢产物的发现几率,已成为挖掘真菌沉默基因簇、激活菌株代谢潜能的有效手段.本文对目前生合成途径特异性转录因子及其激活真菌次级代谢产物的研究进展进行综述.
