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从植物和微生物中提取天然产物是已批准药物和先导化合物最主要的来源之一。但是传统的天然产物研发项目不仅需要大量的金钱,而且也非常耗时。
来自中南大学的 Yanwen Duan 教授和佛罗里达斯柯里普斯研究院的BenShen以及合作者共同开发了一种新技术,对于准确找到具有合成某一特定天然产物能力的微生物的研究项目,该技术可以使其流水线化,从而提高研发效率。
在许多情况下,研究人员已经确认了编码某一类产物生物合成途径的基因。该研究小组通过其新方法,使用现有的实时聚合酶链反应(RT-PCR)技术挑选出可以表达此类基因的微生物。
研究人员通过使用该方法评价了大概1900种放线菌菌株,找出了其中可以合成二萜类化合物(平板霉素和平板素类抗生素)的菌株,他们以此证实了该方法的有效性。他们的实时PCR技术发现在细菌文库中,大约1/4的细菌都具有合成二萜类化合物的能力,并且可以合成平板霉素和平板素的488种细菌中的6种,在先前并没有发现。
默克研究所的科学家在2006年发现了平板霉素和平板素,他们精心筛选了大概83,000种菌株才得到了这个如此成功的天然产物。在这项研究中,研究人员分析了比Yanwen Duan研究小组更多的细菌,当然事先他们并不知道他们寻找的化合物的类型。
该研究小组表示,该技术可以应用于寻找新型具有生物活性的二萜类以及其他天然产物。然而他们还没有开始此类研究,已经为该技术进行了美国临时专利申请。
美国国家癌症研究所天然产物部的David J. Newman主任表示,在发现具有新型骨架的生物活性天然产物领域,该技术可以和过去几年开发的快速研发技术互相补充。他说:“在某种程度上,如果你知道你所寻找的目的分子的基本骨架,使用该技术将非常有效,从这个角度来看,该方法可能是目前最简单的方法。”