“基因组挖掘”4年“掘出”19种新产品

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”（Genome Mining）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。

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。

总编辑圈点

合成小分子是制药业最核心的技术之一，但这一直是一个充满苦难的漫长过程。研究人员往往要在实验室中殚精竭虑才能完成目标。本文的新技术可以加快小分子合成的效率，在包括药物研发、化工制造在内的广阔领域里都有巨大潜力，甚至于将给现今的有机化学观念和技术带来一定冲击。

本文来源于：科技日报

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