旨在發(fā)現(xiàn)地球上所有已知的動植物物種(約150萬種)的DNA序列
我們吃植物,穿上它們的產(chǎn)品,燃燒它們作為燃料,然后用它們建造房屋。植物是地球食物鏈的基礎(chǔ)。它們也是大氣中氧氣的來源,也是包含大量對人體具有生物作用的化合物的寶庫。這些化學(xué)物質(zhì)中的一些是自衛(wèi)產(chǎn)生的,以防止病蟲害。其他的則吸引昆蟲和微生物來幫助植物完成其生命周期的各個部分,例如繁殖。'
地球生物基因組計劃是一項巨大的工作,旨在發(fā)現(xiàn)地球上所有已知的動植物物種(約150萬種)的DNA序列。它涉及許多合作伙伴,包括厄爾勒姆研究所(EI)。該研究所專門研究基因組學(xué)和計算生物學(xué)。它擁有先進的DNA測序?qū)嶒炇?,可提供多種工作流程,在產(chǎn)生準確的基因組圖片方面可以相互補充。它還有一個非常大的計算機部分,專注于歐洲計算生命科學(xué)研究。
該研究所正在為地球生物基因組計劃的英國分支機構(gòu)做出貢獻,該計劃被稱為英國的達爾文生命之樹計劃,該計劃旨在對英國所有66,000種動植物物種進行測序。作為這項工作的一部分,它正在研究植物基因組以從植物中發(fā)現(xiàn)新的藥用物質(zhì)。
使用植物作為藥物已有很長的傳統(tǒng)。例如,阿司匹林來自柳樹的樹皮,用于緩解疼痛,因為后來發(fā)現(xiàn)它含有水楊酸。乙酰水楊酸是阿司匹林,是治療疼痛和發(fā)炎的現(xiàn)代奇效藥物,但它是建立在民間療法的基礎(chǔ)上的。
紫杉醇是一種用于治療癌癥的化學(xué)物質(zhì),它來自某些紫杉。洋地黃來自毛地黃屬植物,用于緩解某些情況下的心臟虛弱。
甘菊,大蒜,生姜,姜黃,人參,銀杏和薄荷是眾多其他藥用植物,其藥用特性已被世代使用。然而,科學(xué)家們幾乎沒有觸及到治愈植物中化合物的豐富途徑。
瀕危植物
在世界許多地方,有大量的狐貍手套和幾種柳樹種類可作為這些藥用化合物的來源。問題是,從廣闊的干草地轉(zhuǎn)為集約化的草原耕作已導(dǎo)致許多種珍貴的藥用植物瀕臨滅絕。
這促使本研究對英國的植物進行了研究,記錄了它們的多樣性,并找出了哪些基因編碼的分子可用于醫(yī)療目的或具有工業(yè)用途。將從菊科開始,菊科是包括普通雛菊在內(nèi)的植物科。在英國,已知該家族有900多個物種。其中一些是民間醫(yī)學(xué)的一部分,已被證明具有抗真菌和細胞毒性特性。已經(jīng)證明諸如金銀花和金盞花的許多物種也具有傷口愈合特性。研究人員設(shè)法找到了賦予這些植物生物活性的某些分子。
研究人員希望對這些物種中的各種植物化學(xué)物質(zhì)進行生化鑒定,并對基因組進行測序以追蹤造成其生產(chǎn)的基因。目的是找出使植物能夠制造這種類型的復(fù)雜化合物的原因,并在將來利用這種知識通過生物系統(tǒng)合成這些分子。
含義
研究員尼古拉·帕特隆(Nicola Patron)談到她的研究時說:“它可以幫助我們鑒定和制造用于健康和工業(yè)的新分子。通過鏈接有關(guān)所制造化學(xué)物質(zhì)和表達基因的數(shù)據(jù),我們將能夠識別未知的化學(xué)多樣性以及用于其生物合成的基因。”
其他科學(xué)家對此表示滿意,他們對基因組測序的方法被證明對將自然界用于所有人的共同利益的巨大作用表示滿意。EI主任尼爾·霍爾(Neil Hall)表示:“我的希望是,在未來十年中,我們將對絕大多數(shù)植物基因組進行測序,從而開辟出許多途徑的寶庫,這些途徑可生產(chǎn)可用于醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)的化合物。”
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