上海交通大學農業與生物學院唐克軒教授團隊發表青蒿素和黃酮類...
2020-12-04 上海交通大學新聞網2020年2月11日，Cell旗下植物學領域國際頂級期刊Trends in Plant Science 在線發表了上海交通大學農業與生物學院唐克軒教授為通訊作者的題為「Parallel Transcriptional Regulation of Artemisinin and Flavonoid Biosynthesis」的綜述論文。
瘧疾是嚴重威脅人類健康的疾病，據世界衛生組織(WHO)統計，目前每年約有44萬人死於瘧疾，基於青蒿素（Artemisinin）的聯合治療法（ACTs）是WHO推薦的最佳治療方案。青蒿素是從我國傳統中草藥青蒿（Artemisia annua L）中提取的含有過氧橋結構的倍半萜內酯化合物。青蒿中青蒿素的含量僅為其葉片乾重的0.1-1%，且隨著部分地區瘧原蟲對青蒿素抗性的出現，因此需要創新的調控方式。
植物各類特異的次生代謝產物的合成往往通過單個或多個轉錄因子的協同作用。本文綜述了青蒿中青蒿素和黃酮類代謝產物轉錄調控的最新研究進展，重點討論了可同時調控青蒿素和黃酮類代謝產物生物合成途徑的轉錄因子及結構基因的雙重調控功能。分析兩條生物合成途徑結構基因的啟動子區發現，啟動子區存在許多共同的順式調控元件，並做了歸納總結。有助於篩選和鑑定具有雙重調控作用的轉錄因子。深入了解這些轉錄因子及相關途徑結構基因的協同作用機制，為進一步提高青蒿素和黃酮類代謝產物的生物合成的研究策略提供了理論支撐。
Figure 1. Flavonoid (Right) and Artemisinin (Left) Biosynthetic Pathways and Their Regulatory Elements in Artemisia annua.
上海交通大學唐克軒教授研究團隊長期從事青蒿素生物合成調控及腺毛髮育研究工作，積累了豐富的青蒿研究技術手段，成功研製了多個高產青蒿素的青蒿品種。在青蒿及青蒿素研究領域，迄今已經在Science Advances、Molecular Plant、New Phytologist、Journal of Experimental Botany等雜誌發表了60多篇SCI研究論文。其中包括，率先完成了青蒿全基因組測序工作，闡明了青蒿基因組結構及進化，並鑑定了多個調控青蒿素生物合成及腺毛髮育的關鍵調控基因，成功研製了多個高產青蒿素的青蒿品種等重要的工作。
本研究得到國家重點研發計劃，比爾-梅琳達蓋茨基金會，國家自然科學基金和國家轉基因專項的資助。上海交通大學農業與生物學院唐克軒教授為本論文通訊作者，外籍博士後Danial Hassani為本論文第一作者。
論文全文連結：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1360138520300157
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