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有醫用價值的細菌就在你身邊

細菌天然產物作為醫學臨床治療的一種手段,具有巨大的研究價值。近日,洛克菲勒大學領銜的團隊對紐約市五個行政區的公園土壤樣品進行研究,利用宏基因體定序技術對生物合成途徑中調控生成非核醣體多肽、聚酮化合物和其他天然產物的基因進行定序分析,揭示了城市公園土壤微生物群落具有豐富的生物合成多樣性,該項研究成果已於近日發表在期刊PNAS上。

 
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研究背景

微生物天然產物指微生物體內的組成成分或其代謝產物,自然環境中的某些細菌在基因的調控下,可以生物合成一些具有醫療價值的天然產物,但研究人員指出,這些用於診療或能給新的治療策略帶來啟發的天然產物,通常是在世界各地的偏遠地區才能覓得,例如,抗病毒化合物大環內酯最初就是從海洋微生物中分離出來的,然而現在,我們可能不需要總是去更遠的地方來尋找那些在醫學上有價值的微生物。

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研究方法及結果

洛克菲勒大學團隊的研究人員從紐約城市公園收集了275份表層土壤樣品,使用Illumina定序儀對城市公園土壤樣品進行宏基因體及擴增子定序,並與先前收集過的重要醫用相關天然產物進行序列比對得知,城市公園土壤中的細菌天然產物與採集自世界各地經過人工培養的細菌產生的天然產物非常相似,因而研究人員得出結論:一些對人類健康有幫助且已通過臨床審核的細菌天然產物如抗生素、抗真菌劑和抗癌藥物等,很可能就存在於離家很近的某座城市公園的土壤中。


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研究人員為了評估城市及非城市地區微生物的多樣性及聚類信息,還對美國其他非城市地區的96份土壤樣本中的腺苷酸化相關基因進行定序,儘管結果表明城市土壤樣本較非城市土壤樣本而言,其多樣性似乎略低,但他們發現,紐約公園土壤樣本中存在著一些具有強大生物合成潛力的獨特微生物群落,而這些存在於大城市土壤中的微生物群落可以為臨床相關藥物的合成提供豐富的天然產物來源。

參考文獻
[1] https://www.genomeweb.com/sequencing/metagenomics-hints-natural-product-potential-microbes-new-york-city-parks

[2] CHARLOP-POWERS Z, PREGITZER C C, LEMETRE C, et al. Urban park soil microbiomes are a rich reservoir of natural product biosynthetic diversity [J]. Proceedings of theNational Academy of Sciences, 2016, 201615581.


圖爾思生物科技 / 諾禾致源文案

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