有针对性的元基因组学:在环境中发现罕见的二二烯天然产品
Fang-Yuan Chang1, Melinda A Ternei1, Paula Y Calle1
1Laboratory of Genetically Encoded Small Molecules, The Rockefeller University, 1230 York Avenue, New York, New York 10065, United States.
Journal of the American Chemical Society
|April 15, 2015
概括
研究人员通过将化学调查与有针对性的环境DNA (eDNA) 库生产相结合,发现了罕见的自然产品. 这种方法有效地访问了新生物合成基因集群,用于新药的发现.
科学领域:
- 自然产品化学 自然产品化学
- 转基因组学是指转基因组学.
- 合成生物学 合成生物学
背景情况:
- 从环境DNA (eDNA) 发现天然产品通常是通过选现有图书馆来限制的.
- 获取罕见的生物合成基因集群需要创新的方法.
研究的目的:
- 为发现罕见的二 (TD) 化合物制定一个有针对性的元基因组学策略.
- 确定和描述来自环境来源的新型生物活性TDs.
主要方法:
- 结合化学-生物地理调查的染色酸合成酶 (CPAS) 基因多样性与有针对性的eDNA图书馆生产.
- 采用基于传统和合成生物学的eDNA衍生基因集群的异质表达.
- 从原始eDNA提取物中对CPAS基因进行了家族遗传学分析.
主要成果:
- 成功产生了两个生物活性TDs:氧素 (1) 和减少素 (2).
- 鉴定了具有前所未有的pyrroliniumindolocarbazole核心结构的减少素 (2).
- 证明了与新型TD核心结构相关的生物活性特征.
结论:
- 有针对性的元基因组学,以独特基因序列的预选为指导,可以有效地发现罕见的自然产品.
- 这一策略有助于获取结构独特且有生物学意义的分子.
- 确定了新的TD核心结构,为未来的药物开发提供了潜力.
