《自然》 子刊 《Nature Communications》近期發(fā)表了中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所陳士林課題組與美國(guó)、法國(guó)等合作單位關(guān)于基因組解析推動(dòng)靈芝成為藥用模式真菌的論文,并以特別圖片(Featured Image)形式進(jìn)行了推介,隨后《今日美國(guó)》(US TODAY)以“揭秘中國(guó)‘仙草’基因組”為題報(bào)道了該研究成果。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)重點(diǎn)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):81130069)等項(xiàng)目的支持。
該課題組應(yīng)用光學(xué)圖譜和新一代測(cè)序技術(shù),自主完成染色體水平靈芝基因組精細(xì)圖譜,研究顯示,靈芝基因組大小約43.3Mb,由13條染色體組成,編碼16,113個(gè)預(yù)測(cè)基因,其中包括多種細(xì)胞色素P450、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和調(diào)控因子等與次生代謝產(chǎn)物合成、運(yùn)輸和調(diào)控相關(guān)基因,是研究真菌次生代謝的理想模式物種。該研究由中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所牽頭組織聯(lián)合美國(guó)田納西大學(xué)健康科學(xué)中心、美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校、法國(guó)??怂?馬賽大學(xué)、中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院、美國(guó)國(guó)家綜合進(jìn)化研究中心等機(jī)構(gòu)的學(xué)者組建國(guó)際化研究團(tuán)隊(duì),對(duì)靈芝基因組圖譜進(jìn)行全面解析,深入探討靈芝藥用活性物質(zhì)的合成途徑及其調(diào)控機(jī)制,提出將靈芝作為中藥有效成分生物合成研究的藥用模式物種。
生物學(xué)家通過對(duì)選定的生物物種進(jìn)行科學(xué)研究,用于揭示某種具有普遍規(guī)律的生命現(xiàn)象,這種被選定的生物物種被稱為模式生物。靈芝具有模式生物的鮮明特征:易于在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)培養(yǎng)和繁殖、世代短、子代多、遺傳背景清晰、容易進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、對(duì)人體和環(huán)境無害。隨著生物學(xué)研究進(jìn)入基因組時(shí)代,模式生物學(xué)研究策略受到更廣泛的關(guān)注,某些物種基因組的測(cè)序完成通常也會(huì)推動(dòng)該物種向模式生物發(fā)展。與酵母等低等真菌相比,靈芝具有更復(fù)雜的有性生殖世代和更明顯的形態(tài)建成與分化;與高等藥用植物相比,靈芝具有更小的基因組和更短的世代周期。此外,靈芝遺傳轉(zhuǎn)化體系成熟,化學(xué)成分清晰,使其成為研究中藥活性成分合成與調(diào)控的理想模式物種。靈芝基因組精細(xì)圖的完成將加強(qiáng)靈芝在次生代謝產(chǎn)物合成與調(diào)控、次生代謝與發(fā)育相關(guān)性等研究領(lǐng)域的模式作用,推動(dòng)中藥有效成分生物合成研究走向快速發(fā)展之路。全基因組解析推動(dòng)靈芝成為中藥活性成分生物合成研究的首個(gè)藥用模式真菌,靈芝模式物種的確立將促進(jìn)我國(guó)中藥學(xué)研究與現(xiàn)代生物學(xué)研究的結(jié)合,中藥研究正逐步走向生命科學(xué)的前沿。
該課題組應(yīng)用光學(xué)圖譜和新一代測(cè)序技術(shù),自主完成染色體水平靈芝基因組精細(xì)圖譜,研究顯示,靈芝基因組大小約43.3Mb,由13條染色體組成,編碼16,113個(gè)預(yù)測(cè)基因,其中包括多種細(xì)胞色素P450、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和調(diào)控因子等與次生代謝產(chǎn)物合成、運(yùn)輸和調(diào)控相關(guān)基因,是研究真菌次生代謝的理想模式物種。該研究由中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所牽頭組織聯(lián)合美國(guó)田納西大學(xué)健康科學(xué)中心、美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校、法國(guó)??怂?馬賽大學(xué)、中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院、美國(guó)國(guó)家綜合進(jìn)化研究中心等機(jī)構(gòu)的學(xué)者組建國(guó)際化研究團(tuán)隊(duì),對(duì)靈芝基因組圖譜進(jìn)行全面解析,深入探討靈芝藥用活性物質(zhì)的合成途徑及其調(diào)控機(jī)制,提出將靈芝作為中藥有效成分生物合成研究的藥用模式物種。
生物學(xué)家通過對(duì)選定的生物物種進(jìn)行科學(xué)研究,用于揭示某種具有普遍規(guī)律的生命現(xiàn)象,這種被選定的生物物種被稱為模式生物。靈芝具有模式生物的鮮明特征:易于在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)培養(yǎng)和繁殖、世代短、子代多、遺傳背景清晰、容易進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、對(duì)人體和環(huán)境無害。隨著生物學(xué)研究進(jìn)入基因組時(shí)代,模式生物學(xué)研究策略受到更廣泛的關(guān)注,某些物種基因組的測(cè)序完成通常也會(huì)推動(dòng)該物種向模式生物發(fā)展。與酵母等低等真菌相比,靈芝具有更復(fù)雜的有性生殖世代和更明顯的形態(tài)建成與分化;與高等藥用植物相比,靈芝具有更小的基因組和更短的世代周期。此外,靈芝遺傳轉(zhuǎn)化體系成熟,化學(xué)成分清晰,使其成為研究中藥活性成分合成與調(diào)控的理想模式物種。靈芝基因組精細(xì)圖的完成將加強(qiáng)靈芝在次生代謝產(chǎn)物合成與調(diào)控、次生代謝與發(fā)育相關(guān)性等研究領(lǐng)域的模式作用,推動(dòng)中藥有效成分生物合成研究走向快速發(fā)展之路。全基因組解析推動(dòng)靈芝成為中藥活性成分生物合成研究的首個(gè)藥用模式真菌,靈芝模式物種的確立將促進(jìn)我國(guó)中藥學(xué)研究與現(xiàn)代生物學(xué)研究的結(jié)合,中藥研究正逐步走向生命科學(xué)的前沿。