珊瑚礁隐藏的分子金矿终被发现:99%微生物未知物种或成未来药物宝库

珊瑚礁不仅是海洋中绚丽的生态奇观,更是一座尚未被充分开发的“分子金矿”。一项由戈尔韦大学参与的国际大型研究发现,珊瑚微生物群含有比海洋其他任何地方都更丰富的生物合成基因簇——这些基因指令蕴含着巨大的医学和生物技术潜力,而当珊瑚礁被破坏时,我们失去的远不止可见的海洋生物。 发表于《Nature》的这项研究是Tara Pacific联合体的一部分,研究人员检查了来自32个太平洋岛屿99个珊瑚礁的微生物组样本。他们从中重建了645个微生物物种的基因组,其中超过99%此前从未被基因描述过。 “当我们把我们的发现与其他珊瑚礁物种上的微生物进行比较时,我们才意识到我们知道的有多么少,”戈尔韦大学Ryan研究所的Maggie Reddy博士表示,“在已确定的4000多种微生物物种中,只有10%有任何基因信息可用,而在Tara Pacific样本中独有的物种中,被研究过的不足1%。”这些与珊瑚宿主密切生活的微生物是高度特化的共生伙伴,许多扮演......阅读全文

PNAS:与珊瑚有关的微生物群的宏基因组学

   对珊瑚礁相关微生物群落的一个大尺度宏基因组学调查表明,这些微生物的分类学组成最多地受到了珊瑚和水藻等深海底大生物体的影响,而它们的代谢特化随着局部海洋学状况而变化。微生物群落影响相关珊瑚礁的健康,但是支配微生物群落结构和基因流的机制在很大程度上仍然未知。  Linda Wegley Kelly

研究揭示海洋链霉菌产蒽环类抗生素自我解毒抗性机制

   中国科学院南海海洋研究所研究员鞠建华课题组通过开展生物合成途径的解析、体内外生化实验表征及生物活性检测等系列研究,揭示了海洋链霉菌产蒽环类抗生素自我解毒的抗性机制。相关研究12月6日发表在《通讯生物学》。据悉,博士生桂春为论文第一作者。  微生物可生产结构多样的活性次级代谢产物作为化学防御分子

科学家揭示海洋链霉菌产蒽环类抗生素自我解毒抗性机制

  中国科学院南海海洋研究所研究员鞠建华课题组,通过开展生物合成途径的解析、体内外生化实验表征及生物活性检测等系列研究,揭示了海洋链霉菌产蒽环类抗生素自我解毒的抗性机制,论文以CytA, a reductase in the cytorhodin biosynthesis pathway, inac

微生物所链霉菌次级代谢产物产量的适配策略研究获进展

  链霉菌能产生丰富的次级代谢产物,目前临床上应用的抗生素约三分之二由该属微生物产生,因此链霉菌被称为药物合成的天然细胞工厂。然而,自然界分离得到的野生链霉菌抗生素合成水平很低,难以满足产业化的要求;已产业化的工程菌株需要不断提高产量,以降低生产成本。因此,如何获得链霉菌高产菌株成为几十年来对其进行

海洋微生物的主要特征

嗜盐性海洋微生物最普遍的特点。真正的海洋微生物的生长必需海水。海水中富含各种无机盐类和微量元素。钠为海洋微生物生长与代谢所必需此外,钾、镁、钙、磷、硫或其他微量元素也是某些海洋微生物生长所必需的。 嗜冷性大约90%海洋环境的温度都在5℃以下,绝大多数海洋微生物的生长要求较低的温度,一般温度超过37℃

变暖威胁产氧海洋微生物

  美国科学家研究显示,在中等和高升温情景下,原绿球藻——地球上最小、最丰富的光合生物以及一种重要的产氧生物,在热带海洋的种群规模到2100年或最多缩小51%。研究结果基于穿过太平洋船舶采集的十年期数据,提示这些细菌面对气候变化时可能比之前认为的更脆弱。相关研究9月8日发表于《自然-微生物学》。  

药用真菌二萜环化酶研究取得进展

  二萜化合物是一类广泛分布在植物、真菌、细菌和海洋生物中的天然化合物,结构丰富多样并且多具有很好的生物活性,包括临床上用于治疗癌症的药物紫杉醇(Taxol);治疗心血管系统疾病的银杏内酯、丹参酮(Tanshinone)以及抗炎止痛的pseudopterosin A等。由于二萜化合物重要的医用价值,

海洋微生物次生代谢的生理生态效应研究取得进展

海洋微生物次生代谢的生理生态效应及其生物合成机制研究取得进展  海洋微生物研究是国际海洋科学研究的前沿领域,关乎海洋生物资源的国家权益保障、创新药物资源安全、生态环境安全与健康修复和国家重大科技战略。   由中科院南海海洋研究所主持的973计划项目“海洋微生物次生代谢的生理生态效应及

利用CRISPRCas9激活细菌中沉默的基因簇-有望发现新的药物

  为了抵抗疾病,很多医药库中的武器是从细菌当中获得的。如今,利用CRISPR-Cas9基因编辑技术,研究人员揭示出沉默基因中隐藏着的更多潜在的宝藏。  作为一类常见的细菌,链霉菌被用来产生很多作为抗生素、抗癌试剂和其他药物的化合物。在一项新的研究中,来自美国伊利诺伊大学和新加坡科技研究局的研究人员

合成生物学促进微生物细胞工厂构建

    细胞工厂操作系统   自然微生物能生产的化学品种类很少,远不能满足生产能源、化工、材料和药物领域各种化学品的需求。另一方面,自然微生物即使能生产某些化学品,其产量也很低,不具备经济可行性。  如何拓展微生物细胞生产化学品的种类和如何提高细胞的生产效率是限制

广州生物院抗肿瘤天然产物合作研究取得进展

  番荔枝内酯是从番荔枝科植物中提取出来的具有很强抗肿瘤活性的天然产物,被誉为“明日抗癌之星”。由于其独特的结构以及优异的抗肿瘤活性,吸引了众多的科研工作者投入其中。   中科院广州生物医药与健康研究院蒋晟研究员、南京大学姚祝军教授和动物研究所周光飚研究员通过合理药物设计,以廉价易得的乙二醇以及系

微生物所等在药用真菌二萜环化酶研究中取得进展

  二萜化合物是一类广泛分布在植物、真菌、细菌和海洋生物中的天然化合物,结构丰富多样并且多具有很好的生物活性,包括临床上用于治疗癌症的药物紫杉醇(Taxol);治疗心血管系统疾病的银杏内酯、丹参酮(Tanshinone)以及抗炎止痛的pseudopterosin A等。由于二萜化合物重要的医用价值,

昆明植物所揭示吡啶环生物合成新机制

  生物碱是存在于自然界有机体中的一类含有负氧化态氮原子的环状化合物,其数量众多,结构复杂,大多具有广泛的生物活性,由其开发的药物约占全部植物药的40%以上。有关生物碱的研究是目前天然药物化学领域的重点和热点。吡啶生物碱作为生物碱的一类,其中的吡啶环是其发挥药效活性的关键基团。前人的研究表明大部分吡

青岛能源所解析抗真菌药物米卡芬净前体合成机制

  棘白菌素类抗真菌药物是治疗深部真菌感染的一线临床用药。其中米卡芬净因存在天然磺酰化修饰而具有较好的水溶性优势。棘腔孢霉发酵生产的环脂肽类天然产物FR901379是米卡芬净工业生产的前体化合物,其发酵效率低使得米卡芬净生产成本较高,限制了米卡芬净的市场应用。解析FR901379生物合成机制、开展工

青岛能源所解析抗真菌药物米卡芬净前体合成机制

  棘白菌素类抗真菌药物是治疗深部真菌感染的一线临床用药。其中,米卡芬净因存在天然磺酰化修饰而具有较好的水溶性优势。棘腔孢霉发酵生产的环脂肽类天然产物FR901379是米卡芬净工业生产的前体化合物,其发酵效率低使得米卡芬净生产成本较高,限制了米卡芬净的市场应用。解析FR901379生物合成机制、开展

梳理保存微生物组样品同时不改变其多样性的方法

  在过去十年左右,研究人员已花费几十亿美元对栖息于不同地点(如人体、土壤和海洋)中的微生物进行分门别类。对这些不同的微生物组,我们所知的大多数信息都是通过日益复杂的下一代测序技术获得的。比如,科学家们通常对编码16S rRNA---细菌核糖体小亚基中的一种组分---的基因进行高通量测序来测量样品中

Nature子刊:基因编辑揭开细菌基因组秘密

  由美国伊利诺伊大学香槟分校化学和生物分子工程系的赵惠民教授(音译,Huimin Zhao)带领的一个研究团队指出,他们利用一种创新的DNA工程技术,发现了隐藏在细菌基因组中的潜在的、有价值的功能。这项研究成果发表在12月5日的Nature Communications杂志上。   每种

深海微生物来源抗生素研究获突破

  近日,中科院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室鞠建华团队在深海微生物来源的抗生素A201A研究领域获突破。相关研究在美国《国家科学院院刊》发表。   研究人员对A201A糖基结构单元的生物合成和后修饰过程进行了剖析,发现并阐明了一个新颖的l-半乳糖吡喃—呋喃型变位酶MtdL。Mtd

研究揭示不同类型热带海洋岛屿生物多样性维持机制

  在辽阔的中国海域上,分布着数千个大大小小的海洋岛屿。这些岛屿为海洋植物、动物、微生物提供了不同于大陆的独特的栖息地,是我国海洋生物资源的宝库。由于海岛考察费用高、难度大,限制了科学家对我国多数海洋岛屿生物多样性和生物资源状况的认知。近年来,中国科学院华南植物园选择了具有代表性的热带海洋岛屿(包括

“海洋微生物来源的创新药物前沿研究”学术讨论会召开

  第396次香山科学会议“海洋微生物来源的创新药物前沿研究”于5月24日至25日在北京香山饭店举行。上海交通大学邓子新院士和中科院微生物所张立新研究员担任本次会议执行主席。科技部基础司司长张先恩,中科院生物局副局长苏荣辉,科技部海洋863办公室处长张书军应邀参加了会议。2001年诺贝尔奖获得者、中

生物合成海洋活性肽发掘研究获进展

  活性肽因高活性、易吸收及良好的安全性,在健康产业中具有应用前景。其中,海洋生物的抗氧化肽可改善人类机体氧化损伤,成为功能性食品与生物医药研发热点。然而,传统提取海洋生物中活性肽的方法,面临资源依赖性强、提取效率低、产物稳定性差、成本高昂以及易受气候和环境影响等挑战。利用微生物细胞工厂合成功能性肽

什么是先导化合物

定 义1:指通过生物测定,从众多的候选化合物中发现和选定的具有某种药物活性的新化合物,一般具有新颖的化学结构,并有衍生化和改变结构发展潜力,可用作研究模型,经过结构优化,开发出受ZL保护的新药品种.  定 义2:有独特结构且具有一定生物活性的化合物.导化合物发现的方法和途径一、从天然产物活性成分中发

微生物所在kinamycin的生物合成研究方面取得进展

  Kinamycin类抗生素,包括kinamycin、fluostatin和lomaiviticin,具有显著的抑菌以及抗肿瘤活性。从结构上看这类化合物包括三个典型特征:高度氧化的A环、苯并芴的B环,以及B环的重氮基团取代。据报道这三个官能团都与其药物活性有关,但合成机制未知。  中国科学院微生物

重磅!南开大学合成抗癌天然产物

  据可靠消息:近日,南开大学陈悦教授团队首次实现了抗癌天然产物BE-43547A2的高效化学全合成,并通过实验验证了该化合物可选择性杀灭胰腺癌干细胞,药物开发潜力很大。  记者9日获悉,南开大学药物化学生物学国家重点实验室、药学院陈悦教授团队首次实现了抗癌天然产物BE-43547A2的高效化学全合

有机合成天然产物的重要性

 无论在过去还是未来,天然产物都是药物发现的重要来源。大约一半的现有药物是天然产物或其衍生物,但仍有许多未知种类的天然产物有待开发。举例来讲,相比于陆地天然产物,海洋中天然化合物的种类和数量更多,但目前只有很小一部分得到了研究。海洋天然产物将成为药物开发的下一个宝库。  天然产物合成在今天依旧非常重

研究揭示吲哚类天然产物全合成研究

  吲哚类天然产物数量大、种类多,结构新颖独特、复杂多变,并且拥有丰富多样的生物活性,因而一直是天然产物合成及新药发现等域被的研究热点。近日,中国科学院长春应用化学研究所韩福社课题组围绕leconoxine和后依波加(post-iboga)两类吲哚亚家族天然产物全合成研究,取得了系列进展。  Lec

上海有机所发表天然产物全合成进展

  虎皮楠生物碱 (Daphniphyllum alkaloid) 是一大类从虎皮楠科植物中分离的具有化学、生物和生物合成等多方面研究意义的天然产物。我国天然产物化学家郝小江、岳建民、郭跃伟等在该类天然产物的分离鉴定上作出了重要贡献。由于其结构上的复杂性和多样性,该家族约250个成员中仅有7个分

用海洋微生物种植新鲜蔬菜

  7月12日,“向阳红03”船奔赴太平洋执行中国大洋45航次科考任务。长时间出海,能否吃到足够的新鲜蔬菜对人的健康十分重要。令科考队员们欣喜的是,在本航次中,国家海洋局第三海洋研究所最新的“基于海洋微生物特殊功能的新型栽培基质的研究”,或许能为船员们带来口福。   远洋航行期待“一抹绿”   

快速检测海洋微生物有新招

近日,海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室研究员万逸带领的海洋微生物传感团队,在海洋微生物快速检测技术方面取得了一系列突破性新进展。相关成果发表在《化学综述》上。 该团队设计研发的FORBID荧光光电微生物检测仪基于上述研究成果,结合实验室优化的检测方法,以海洋病原微生物为靶标,通过实现海洋微

肠道微生物药物的研发

  在人类的肠道里存在一个巨大的微生物群体,称之为“肠道微生态系统”,其作为宿主最重要的微生态系统组成部分,大约包含有15000~36000个菌种,由专性厌氧菌(>99%)、兼行厌氧菌和好氧菌共同组成,这些细菌共同构成胃肠道的动态微生态平衡。肠道在消化、吸收各种营养物质的同时又能将细菌及其代谢产物通