挖掘蟲生真菌中的寶藏

2021-02-25 中國農業科學院生物技術研究所

近日，英國皇家化學會天然產物領域國際著名雜誌《天然產物報告》（Natural Product Reports）在線發表了中國農科院生物技術研究所徐玉泉研究員課題組和美國亞利桑那大學Istvan Molnar教授共同撰寫的2篇綜述。這兩篇綜述重點關注了2014年至2019年間該領域的研究成果，全面總結了蟲生真菌重要活性化合物和以基因組為工具研究次級代謝產物生物合成的最新進展。

    

第一篇綜述（Secondary metabolites from Hypocrealean entomopathogenic fungi: Novel bioactive compounds）涵蓋了從蟲生真菌中分離的天然產物的化學結構和生物學活性，並總結了有關天然產物在昆蟲發病機理中作用，涉及200篇文獻中的254種化合物，包括125種聚酮、35種非核糖體肽、48種萜烯、11種生物鹼、9種甾醇、5種吡啶酮等，其中，172種為新化合物，80種具有抗生素、抗癌細胞、抗瘧等生物活性。這些化合物主要來源於之前研究較少的蟲生真菌，如蜘蛛寄生真菌、海洋真菌、昆蟲腸道真菌等，或通過表觀遺傳/調控因子操作、異源表達等新方法獲得。此外，卵胞菌素、環孢菌素等「明星化合物」的生物學功能也得到了更加深入的研究。第二篇綜述（Secondary metabolites from Hypocrealean entomopathogenic fungi: Genomics as a tool to elucidate the encoded parvome）涵蓋了利用基因組學方法發現蟲生真菌已知或未知的次級代謝產物生物合成基因簇（11個），以及利用基因組學預測蟲生真菌合成新型代謝物的潛力。在已報導的40種蟲生真菌基因組中，共有1569個次生代謝產物合成基因簇，包括448個聚酮類、415個非核糖體肽類、181個聚酮-非核糖體肽雜合類，且在不同種屬中的分布差異顯著。

    

這兩篇綜述探討了通過不同方法和基因組學發現蟲生真菌新穎生物活性化合物及其生物合成途徑的新策略，表明蟲生真菌具有合成新穎活性代謝產物的巨大潛力，進一步體現出蟲生真菌次級代謝產物在生態和經濟上的意義。

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