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      科學家在樹根的微生物組中發(fā)現(xiàn)了巨大的多樣性新的分子
      
			
      
				2019-03-12 10:27:17
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      能源部橡樹嶺國家實驗室的研究人員發(fā)現(xiàn)，生活在楊樹根部及其周圍的微生物群落的多樣性是人類微生物群的十倍，并產(chǎn)生了可用作抗生素，抗癌藥物的新型分子聚寶盆。 ，或用于農(nóng)業(yè)應用。該研究首次深入研究了楊樹微生物組中的基因簇，該基因簇編碼生產(chǎn)獨特和多樣化的天然產(chǎn)物。
      

      科學家在樹根的微生物組中發(fā)現(xiàn)了巨大的多樣性新的分子
      

      微生物主要使用天然產(chǎn)物作為與其他微生物或寄主植物進行通信的信號。這些分子可以引發(fā)細菌生長，改變或減緩其發(fā)育。由于對關(guān)鍵資源的競爭非常激烈，微生物也會分泌天然產(chǎn)物作為抗生素以消除競爭對手。
      

      這些抗生素的特殊性質(zhì)通常針對選擇的細菌，使其成為可用于殺滅有害物種的目標藥物的有吸引力的候選物，而不是特定群落中的大量微生物，例如人類腸道。這些發(fā)現(xiàn)為探索天然產(chǎn)物提供了一個起點，并為進一步研究這些分子在植物 - 微生物相互作用中的作用奠定了基礎(chǔ)。
      

      “我們專注于植物 - 微生物界面的能量，信息和材料交換，”ORNL植物 - 微生物界面(PMI)科學重點領(lǐng)域的負責人Mitch Doktycz說。“天然產(chǎn)物是微生物及其寄主植物的表現(xiàn)和健康的關(guān)鍵。”
      

      在調(diào)查天然產(chǎn)物的廣度和多樣性以及產(chǎn)生它們的微生物的遺傳基礎(chǔ)時，研究人員發(fā)現(xiàn)了大量不適合已知群體的基因簇。幾乎15%的基因簇不屬于常見的結(jié)構(gòu)類別。在適合已知組的聚類中，只有百分之一匹配先前已表征過的序列。
      

      根除天然產(chǎn)品
      

      “這是很多生物合成潛力，”研究員帕特里夏布萊爾說。“一些獨特的基因序列可能代碼已知的天然產(chǎn)物。有些可能編碼我們以前從未見過的分子。”
      

      研究小組對來自數(shù)十個地點的超過300個細菌基因組序列以及宏基因組樣本進行了計算分析。這些豐富的基因組信息是通過之前在PMI下進行的ORNL研究收集的。最近發(fā)表在mSystems上的論文標志著這些細菌基因組中的許多細胞首次被描述，盡管這些序列通過聯(lián)合基因組研究所定期提供。
      

      在ORNL，這些研究結(jié)果將指導正在進行的植物和微生物相互作用方式的研究，并影響彼此在野外的生存。特別是，研究人員將研究特定天然產(chǎn)物和生產(chǎn)者對構(gòu)建的植物群落動態(tài)的影響。
      

      “一些細菌只是充斥著這些基因簇，”布萊爾說。“ 基于這些數(shù)據(jù)，科學家們可以優(yōu)先考慮一種細菌菌株或一類天然產(chǎn)物進行進一步研究。單個基因組中包含的信息非常多，你只需要一個開始的地方。”
      
			

			
        
      
			
      
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