宏基因組文庫技術(shù)獲得聚酮化合物

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1、遺傳HEREDITAS(Beijing)28(10):1330~1336,2006專論與綜述宏基因組文庫技術(shù)獲得聚酮化合物1,21楊建,洪葵(1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,?？?71101;2.華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,儋州571737)摘要:聚酮化合物是一類重要的具有生物活性的次級代謝物由于運(yùn)用傳統(tǒng)方法從自然界中直接篩選新型天然聚酮化合物的重現(xiàn)率很高,近年來出現(xiàn)了很多開發(fā)新型聚酮化合物的新方法,文章主要介紹通過環(huán)境宏基因組文庫獲得新聚酮類化合物的方法關(guān)鍵詞:聚酮化合物;宏基因組文庫中圖分類號:Q933文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:0253-9772(2006)10-13

2、30-07PolyketidesObtainedUsingMetagenomeLibraryTechnique1,21YANGJian,HONGKui(1.InstituteofTropicalBiologicalSciences,StateKeyBiotechnologyLabforTropicalCrops,ChineseAcademyofTropicalAgriculturalScience,Haikou571101,China;2.CollegeofAgronomy,SouthChinaUniversityofTropicalAgriculture,Danzhou571737,C

3、hina)Abstract:Polyketidesareanimportantclassofbioactivesecondarymetabolites.Sincetherecurrenceoftheknownpolyketidesisveryhighduringthediscoveryofnovelnaturalpolyketidecompoundsusingtraditionalmethods,newapproachesaredevelopedforthebiosynthesisofthesecompounds,.Thisreviewdiscussesdiscoveryofnewpol

4、yketidesviametagenomelibrarytechnique.Keywords:polyketide;metagenomelibrary聚酮化合物是由小分子羧酸經(jīng)過縮合而成的復(fù)們已經(jīng)找到了許多活性物質(zhì)但其重復(fù)發(fā)現(xiàn)率特別高,雜次級代謝產(chǎn)物目前已知的聚酮化合物超過10000很難發(fā)現(xiàn)新的活性物質(zhì)因此,研究者們開始尋找新個(gè),它們包括臨床上應(yīng)用的紅霉素四環(huán)素利福平的途徑來開發(fā)和篩選新的聚酮類化合物兩性霉素阿霉素洛伐他丁FK506雷帕霉素等分子微生物生態(tài)學(xué)研究表明環(huán)境中存在大量未重要抗生素以及農(nóng)牧業(yè)用阿弗菌素和莫能星泰樂能培養(yǎng)的微生物,據(jù)估計(jì)每克土壤含有約幾千種不10[2]菌素等,其具

5、有廣泛的生物活性,包括抗菌抗病毒同的微生物,最高可達(dá)10個(gè)微生物個(gè)體,利用傳抗腫瘤抗病原生物抗結(jié)核和免疫抑制等作用,目統(tǒng)的純培養(yǎng)技術(shù),僅有1%的微生物可被培養(yǎng),而不[3]前聚酮化合物已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥農(nóng)業(yè)畜牧業(yè)和能培養(yǎng)的微生物才是環(huán)境微生物多樣性的主體[1][4]工業(yè),具有重要的應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)價(jià)值1998年,HandelsmanJ等提出了宏基因組文庫的概在過去幾十年,聚酮化合物的開發(fā)大多采用篩念,其避開了傳統(tǒng)的微生物分離培養(yǎng)的問題,直接選環(huán)境微生物活性的傳統(tǒng)方法,其研究流程包括微提取環(huán)境中的總DNA轉(zhuǎn)化克隆到可培養(yǎng)的宿主中,生物分離純化大量培養(yǎng)培養(yǎng)物收集目標(biāo)物質(zhì)使文庫即包含了環(huán)境中可培養(yǎng)的微生

6、物基因又包含抽提鑒定及開發(fā)利用等步驟沿著這樣的程序,人了未可培養(yǎng)的微生物基因,極大地?cái)U(kuò)展了微生物基收稿日期:2005-09-30;修回日期:2006-01-25基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金(編號:30560005)及科技部社會公益項(xiàng)目(編號:004DIB3J072)資助[SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(No:30560005)andChinaScienceandTechnologyMinistry,ProgamforSocialProfit(No:2004DIB3J072)]作者簡介:楊建(1980),女,白族,貴

7、州人,在讀碩士研究生,研究方向:熱帶生物資源天然產(chǎn)物Tel:0898-66984769;E-mail:yangjian7@yahoo.com.cn通訊作者:洪葵(1966),女,湖北人,教授,博士,研究方向:應(yīng)用微生物Tel:0898-66984969;E-mail:k1022@163.net萬方數(shù)據(jù)10期楊建等:宏基因組文庫技術(shù)獲得聚酮化合物1331[10]圖1根據(jù)Pfelfer(2001)改進(jìn)的型(紅霉素)PKS模式圖[10]F