基因组挖掘指导下费希新萨托菌代谢产物定向分离与活性评价研究.docx

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背景
自然界中微生物代谢所产生的化合物被认为是丰富的生物资源库。 萨托菌（Streptomyces）是一类广泛分布在土壤中的造膜放线菌。萨托菌具有非常丰富的次级代谢产物，包括抗生素、抗肿瘤药物、蛋白质合成抑制剂等，这些代谢产物能够对抑制病原微生物、治疗癌症等领域产生积极的贡献。然而，提取和筛选出每一种代谢产物对微生物的育种速度非常缓慢，因此寻找新的方法缩短筛选时间成为了一个重要的任务。基因组挖掘是一种新兴的技术，可以在企划时引导代谢产物的分离与筛选，有望用于缩短微生物代谢产物筛选的周期。
研究目的
本研究旨在运用基因组挖掘技术并结合色谱分离技术，筛选出萨托菌属中的费希新萨托菌产物，评价新分离代谢产物的活性，为寻找新颖抑菌剂的分离筛选过程提供一种快速并且全面的新型技术。
研究方法
1. 基因组测序：
萨托菌属的费希新萨托菌菌株经过基因组测序后，进行基因组挖掘，并利用下位基因组分析的方法筛选出潜在的次级代谢基因簇。
2. 代谢产物的分离
根据基因组挖掘结果和数据库信息，合成相应的最有可能代表新的次级代谢产物的不同基因簇（也称簇基因）并将其克隆到表达载体上，最后将重组表达质粒转化到费希新萨托菌，获取空白和重组表达菌株。
将空白和重组表达菌株发酵后，进行高效液相色谱（HPLC）分离纯化操作，分离出不同的代谢产物，并进行结构鉴定。
3. 活性评价
将分离好的产物背包装到微量板中，并采用不同的生物测定方法如抑菌实验、抗病毒和抗癌细胞等技术对其进行活性评价。
研究结果
经过基因组测序和挖掘，发现费希新萨托菌上有数个潜在的次级代谢基因簇。分析这些基因簇的结构和序列信息后，合成了一些表达菌株。在这些表达菌株中，成功地分离出了多种具有抗生物活性的次级代谢物，并对其化学结构进行了鉴定。同时，抑菌实验和抗癌细胞实验等药理学相关的实验结果表明，这些新代谢产物具有良好的生物活性。
结论
本研究说明了基因组挖掘技术结合色谱分离技术是筛选萨托菌属中的次级代谢产物的一种有效策略，是一种高效、快速和全面的技术。同时，这项研究中的新代谢物的筛选和评价为后续的生物医学研究提供了重要的基础研究。本研究结果可以为新的次级代谢物的开发提供有益的指导。