植物次生代谢基因簇研究进展

Advances on the study of gene clusters involved in plant secondary metabolism

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摘要类似于原核生物的操纵子,在真核生物(如酵母、真菌、昆虫等)基因组中也出现了彼此功能相关的非同源基因成簇存在的现象.这些基因形成基因簇,可参与多种次生代谢途径.近年来,植物中也发现了越来越多的参与次生代谢产物合成的基因簇,它们已成为植物生物学研究的热点.本文总结并分析了植物中已鉴定的次生代谢基因簇.这些基因簇存在于玉米(Zea maysL.)、水稻(Oryza sativa L.)、拟南芥(Arabidopsis thaliana(L.)Heynh.)、番茄(Solanum lycopersicum L.)等植物的基因组中,分别参与合成苯并嗯唑嗪酮类、萜类和生物碱类等次生代谢产物.本文通过解析这些基因簇的组成及结构特点,对其特征进行总结,探讨了基因簇形成的分子机理及其调控机制,对植物次生代谢基因簇在合成生物学及代谢工程学中的研究方向和应用前景进行了展望.

作者吕海舟 ^[1] 刘琬菁 ^[1] 何柳 ^[1] 徐志超 ^[1] 罗红梅 ^[1] 学术成果认领

作者单位中国医学科学院药用植物研究所,中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室,北京100193 ^[1]

关键词次生代谢基因簇形成与调控合成生物学 Secondary metabolism Gene cluster Formation and regulation Synthetic biology

主题词多基因族(Multigene Family)次生代谢(Secondary Metabolism)植物(Plants)研究(Research)合成生物学(Synthetic Biology)

分类号 Q943.2

栏目名称 专题综述

DOI 10.11913/PSJ.2095-0837.2017.40609

发布时间 2017-09-27

基金项目

国家自然科学基金项目 中国医学科学院医学与健康科技创新工程(2016-I2M-3-016).This work was supported by grants from the National Natural Science Foundation of China CAMS Innovation Fund for Medical Sciences (CIFMS)