唤醒沉默的基因！我国科学家找到揭秘微生物生命暗物质新方法

（图片来源：摄图网）

微生物是地球上最古老的生命形式之一，它们在亿万年的进化过程中，形成了丰富多样的代谢途径和合成能力。微生物具有合成多种天然产物的能力，这些产物包括抗生素、抗肿瘤药物、抗病毒药物等，成为人类药物开发的宝库。

然而，在微生物合成天然产物时，大量合成基因仍处于沉默状态，其产物被称为微生物生命暗物质。这些沉默基因的存在限制了天然产物的产量和多样性，同时也阻碍了人类对微生物合成能力的充分利用。

随着基因测序技术的普及和基因组分析方法的成熟，人们有望绕过繁琐的改造工序，为揭示天然产物合成的普适规律和开发改造工具提供思路。

放线菌是生产抗生素的主要微生物之一，而链霉菌是放线菌门类中最典型的一类，它是已知的天然产物生物合成基因簇最丰富的微生物之一，被称为细胞工厂。

如果能找到产生生物活性物质能力有差异的链霉菌菌株，并研究哪些基因可能与活性物质的高产共同进化，就有望开发出改造链霉菌促进产物合成、激活沉默基因簇的新方法，有望揭秘微生物代谢生命暗物质。

4月12日，中国科学院深圳先进院合成生物学研究所研究员罗小舟、美国加州大学伯克利分校教授Jay D.Keasling及深圳湾实验室化学生物学研究所研究员唐啸宇在《自然—代谢》发表了最新研究成果。研究团队利用泛基因组分析技术，在链霉菌属中鉴定了597个基因，并发现一个关键途径，可以显著提升链霉菌的天然产物产量，产生具有药物潜力的新化合物，对开发新型抗生素以及提高天然产物产量具有重要意义。

近年来，我国基因测序行业在取得了飞速发展，成为全球领先的基因测序技术应用和研发中心。我国基因测序技术已经广泛应用于医学诊断、疾病预防、农业育种、环境保护等领域，为人类健康和生态环境保护作出了重要贡献。

基因测序技术发展历程

目前，基因测序在终端用户中的应用还未完全普及，这主要是由于技术发展进程和成熟度的限制。自第一代DNA测序技术（Sanger法）问世以来，市场上已经出现了四代基因测序方法，但第三代和第四代技术仍处于起步阶段，尚未完全投入商用。自2005年以来，第二代基因测序技术引领行业快速发展，因其高通量、低成本和短测序时间等优势，至今仍在全球测序市场中占据主导地位。

基因测序技术壁垒较高

基因测序和细胞基因治疗(CGT)是中国精准医疗行业的核心，也是反映精准医疗市场规模和走向的关键。在这两者中，基因测序仪的技术壁垒较高，国内能够量产临床级基因测序仪的厂商只有华大集团的华大智造，其他厂商主要与Illumina、Thermo Fisher以及华大智造联合开发。

临床用基因测序业务占比较低

根据Grand View Research的数据，2020年全球基因测序行业下游应用中，54%的应用用于学术研究，仅有18%和14%的应用分别用于临床研究和医院诊断。未来在临床应用方面仍有提升空间。

基因测序行业是一个充满巨大潜力的领域，随着科技的不断发展和成本的不断降低，基因测序技术越来越成熟和普及。基因测序技术已经在医学、生物学等领域发挥着重要作用，为疾病的早期诊断、个性化治疗、品种改良等提供了重要的支持。随着人们对健康和生命质量的重视，基因测序行业未来的发展前景非常广阔，将会为人类带来更多的健康福祉和生活品质的提升。

经济学人APP资讯组

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标签： 基因 产物 微生物 随笔