來自中科院上海生命科學(xué)研究院，上海交通大學(xué)的研究人員發(fā)表了題為“Unveiling the biosynthetic puzzle of destruxins in Metarhizium species”的文章，通過比較基因組分析，破解了綠僵菌合成破壞素的生物途徑，從而確定了破壞素合成的目標(biāo)基因簇，相關(guān)成果公布在《美國國家*院刊》(PNAS)雜志上。

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文章通訊作者是中科院上海生命科學(xué)研究院植生生態(tài)所王成樹研究員，參與研究的還包括上海交通大學(xué)白林泉教授，研究獲得了*和中科院知識(shí)創(chuàng)新工程支持。
由綠僵菌產(chǎn)生的、具有殺蟲及醫(yī)藥活性的非核糖體環(huán)六脂肽類次級(jí)代謝產(chǎn)物——破壞素(destruxin)zui早于1961年被發(fā)現(xiàn)，目前已經(jīng)鑒定的結(jié)構(gòu)類似物有6大類、39種。不同結(jié)構(gòu)的破壞素不僅具有廣譜的殺蟲活性，同時(shí)，對(duì)于癌癥、老年癡呆和肝炎等疾病模型表現(xiàn)出不同程度的醫(yī)藥活性，但其生物合成途徑一直不清楚。
王成樹研究員主要的研究領(lǐng)域包括昆蟲病原真菌致病基因功能研究、真菌-昆蟲相互作用的分子機(jī)制、絲狀真菌菌種退化、衰老的分子機(jī)理和蟲草菌發(fā)育生物學(xué)及活性成份代謝途徑。
之前其研究組曾通過*次測序、分析了寄主廣譜的金龜子綠僵菌(Metarhizium anisopliae, MAA) ARSEF23與蝗蟲?；幕染G僵菌(M. acridum, MAC) CQMa 102菌株的基因組、高通量轉(zhuǎn)錄組的差異，推測綠僵菌由植物病原真菌進(jìn)化而來。

在這篇文章中，研究人員通過對(duì)金龜子綠僵菌(產(chǎn)生破壞素)和蝗綠僵菌(不產(chǎn)生破壞素)進(jìn)行比較基因組分析，確定了破壞素合成的目標(biāo)基因簇。結(jié)合系列基因缺失與底物飼喂實(shí)驗(yàn)，解析了參與破壞素合成與修飾基因的種類、作用與功能。

生物測定表明，破壞素能夠抑制昆蟲宿主的細(xì)胞免疫及體液免疫，從而輔助、促進(jìn)綠僵菌的侵染殺蟲過程。進(jìn)化分析表明，綠僵菌不同種類中破壞素合成基因簇構(gòu)成與真菌殺蟲作用相關(guān)。研究成果對(duì)于開展破壞素合成生物學(xué)研究，以及利用破壞素進(jìn)行害蟲生物防治與生物醫(yī)藥研究具有重要意義。
 

來源：生物通