近日，中國農(nóng)科院生物技術(shù)研究所徐玉泉研究員課題組和美國亞利桑那大學伊斯特萬·莫爾納教授共同撰寫兩篇綜述，全面總結(jié)了蟲生真菌重要活性化合物和以基因組為工具研究次級代謝產(chǎn)物生物合成的最新進展。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《天然產(chǎn)物報告（Natural Product Reports）》上。
據(jù)介紹，白僵菌、綠僵菌和蛹蟲草等蟲生真菌合成的次級代謝產(chǎn)物具有防治農(nóng)林害蟲和藥用的價值。探索蟲生真菌次級代謝產(chǎn)物及其生物合成，不僅可以為農(nóng)業(yè)和臨床提供潛在的藥物先導化合物，還可以洞悉次級代謝產(chǎn)物在宿主——病原體相互作用中所發(fā)揮的作用。
蛹蟲草等傳統(tǒng)藥用真菌和綠僵菌等農(nóng)業(yè)病蟲害生防真菌是挖掘新型藥用分子的寶藏。 中國農(nóng)科院生物所供圖
第一篇綜述涵蓋了從蟲生真菌中分離的天然產(chǎn)物的化學結(jié)構(gòu)和生物學活性，并總結(jié)了有關(guān)天然產(chǎn)物在昆蟲發(fā)病機理中作用，涉及200篇文獻中的254種化合物，包括125種聚酮、35種非核糖體肽、48種萜烯、11種生物堿、9種甾醇、5種吡啶酮等，其中，172種為新化合物，80種具有抗生素、抗癌細胞、抗瘧等生物活性。這些化合物主要來源于之前研究較少的蟲生真菌，如蜘蛛寄生真菌、海洋真菌、昆蟲腸道真菌等，或通過表觀遺傳/調(diào)控因子操作、異源表達等新方法獲得。此外，卵胞菌素、環(huán)孢菌素等“明星化合物”的生物學功能也得到了更加深入的研究。
第二篇綜述涵蓋了利用基因組學方法發(fā)現(xiàn)蟲生真菌已知或未知的次級代謝產(chǎn)物生物合成基因簇（11個），以及利用基因組學預測蟲生真菌合成新型代謝物的潛力。在已報道的40種蟲生真菌基因組中，共有1569個次生代謝產(chǎn)物合成基因簇，包括448個聚酮類、415個非核糖體肽類、181個聚酮-非核糖體肽雜合類，且在不同種屬中的分布差異顯著。
這兩篇綜述探討了通過不同方法和基因組學發(fā)現(xiàn)蟲生真菌新穎生物活性化合物及其生物合成途徑的新策略，表明蟲生真菌具有合成新穎活性代謝產(chǎn)物的巨大潛力，進一步體現(xiàn)出蟲生真菌次級代謝產(chǎn)物在生態(tài)和經(jīng)濟上的意義。
