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丝状真菌次级代谢产物生物合成的表观遗传调控

2011-04-13周锐廖国建胡昌华

生物工程学报 2011年8期
关键词:生物

周锐,廖国建,胡昌华

西南大学药学院现代生物医药研究所,重庆 400716

丝状真菌具有十分丰富的次级代谢产物合成能力,很多在医药上有重要应用价值的抗生素 (如青霉素和头孢菌素)、降血脂药物 (如洛伐他汀)、免疫抑制剂 (如环胞菌素) 等都是由真菌产生的。随着真菌基因组的挖掘和次级代谢产物的生物合成研究越来越深入[1],人们发现目前已知的丝状真菌次级代谢产物只是真菌能够合成的产物的冰山一角,比如分析构巢曲霉Aspergillus nidulans基因组,发现该菌具有产生27个聚酮类化合物,14个非核糖体多肽,1个萜类化合物以及两个吲哚生物碱的潜力,然而目前的培养条件下,仅发现数个次级代谢产物[2]。这些在实验室培养条件下未表达的生物合成基因簇被称为沉默 (Cryptic) 基因簇,激活这些沉默的基因簇将极大地丰富丝状真菌次级代谢产物的种类和数量,为新药开发提供重要的先导化合物。

沉默的次级代谢生物合成基因簇的激活以及新次生代谢产物发现是目前真菌次级代谢产物研究的热点与难点之一[3-4],也是微生物菌种改良的一种新方法新策略[5]。无论是真菌还是原核生物链霉菌都可以通过改变发酵培养条件[6-7]、过表达次级代谢产物生物合成途径特异性转录调控基因[8-9],异源表达整个生物合成基因簇[10-11]得到新的化合物。近年来在链霉菌中发现,通过核糖体工程激活沉默基因簇的表达[12],成为链霉菌次生代谢产物改构获取新化合物的有效途径,但在真菌中未见相关报道。……

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