天然产物的生物合成专刊序言

天然产物是创新药物、食品、香料和日化产品等的重要来源,和人民的健康生活息息相关。近年来,随着现代生物学技术和天然产物化学技术的发展和融合,天然产物生物合成研究得到了迅猛的发展。一批天然产物的生物合成途径被解析,许多天然产物生物合成相关的途径酶与后修饰酶被挖掘和功能表征。进一步,这些参与天然产物生物合成的途径酶编码基因被组装到不同的底盘细胞中,利用合成生物学技术构建细胞工厂,用于天然产物的生物合成。此外,包括基因组编辑等新技术在内的生物技术也被用于天然产物的生物合成。为了进一步促进天然产物生物合成研究的发展,《生物工程学报》特组织出版"天然产物的生物合成"专刊,重点阐述了在天然产物生物合成途径的解析,工具酶的挖掘和功能表征以及生物合成技术制备天然产物三方面所取得的研究进展,并展望未来的发展趋势,为天然产物生物合成的进一步发展提供借鉴和指导。     

植物来源药用天然产物的合成生物学研究进展

大多数药用天然产物在植物中含量低微,提取分离困难;而且这些化合物一般结构复杂,化学合成难度大,还容易造成环境污染。基于合成生物学技术获得药用天然产物具有绿色环保和可持续发展等优点。文中以药用萜类化合物人参皂苷、紫杉醇、青蒿素、丹参酮,生物碱类化合物长春新碱、吗啡以及黄酮类化合物灯盏花素为例,总结了植物来源药用萜类、生物碱类和黄酮类化合物的生物合成途径及合成生物学研究进展,介绍了药用天然产物合成生物学研究的关键技术与方法,并展望了合成生物学技术在药用天然产物研究与开发方面的应用前景。     

芳香类天然产物的合成生物学研究进展

植物芳香类天然产物具有重要的药用价值,可制成具有抗菌、抗炎、镇痛、抗氧化、杀虫驱虫、祛痰止咳、安神镇静和抗肿瘤等药效的医药保健用品。然而,由于植物中芳香类天然产物含量较低并且难以提取和纯化,严重限制了其工业化生产及应用。合成生物学和代谢工程技术的发展为天然产物的生产提供了新的思路,可以利用人工微生物细胞工厂来实现多种芳香类天然产物的高效合成。文中介绍了芳香类天然产物的种类、合成途径和关键酶,综述了近年来国内外通过合成生物学技术合成芳香类天然产物的研究进展,探讨了当前研究所面临的挑战及潜在的解决策略,以期对芳香类天然产物生物合成研究工作提供参考。     

小宗特色野果风味物质研究进展

野果是非常重要的一类野生植物资源，在中国境内资源丰富，但目前野果的价值未被发挥至最大化，利用率也较低。随着天然产物中风味物质的提取、分离技术日趋成熟及高精密仪器的研发与使用，风味物质的研究也日益深入。野果因其独特的风味而被人们喜爱，其风味物质的提取和分离也是人们研究的热点。目前，关于野果中风味物质研究的文献相对零散，特别是对小宗特色野果中风味物质的含量、种类分布等研究缺乏系统、综合性报道。通过收集野果风味物质研究文献，从小宗特色野果种类、风味物质提取方法、风味物质所属类别及含量等入手，对小宗特色野果风味研究进行了文献综述；并对小宗特色野果在食品加工工业中的应用进行了分析与展望，以期为研究分析小宗特色野果风味物质、小宗特色野果类天然野生植物纵深开发及果树品种改良和选育提供参考。     

合成生物学在微生物细胞工厂构建中的应用

通过微生物发酵的方法生产大宗化学品和天然产物能够部分替代石油化工炼制和植物提取。合成生物学技术的发展极大地提高了构建微生物细胞工厂生产大宗化学品和天然产物的能力。一方面综述了合成生物学在构建细胞工厂时的关键技术,包括最优合成途径的设计、合成途径的创建与优化、细胞性能的优化;另一方面,介绍了应用这些技术构建细胞工厂生产燃料化学品、大宗化学品和天然产物的典型案例。     

柠檬烯和红没药烯的微生物代谢工程

柠檬烯和红没药烯均为植物天然产物,分别属于单萜类和倍半萜类化合物,能够预防和治疗癌症等多种疾病。以其作为前体物,还可以转化合成多种具有高附加值的工业产品,例如药品、保健品、化妆品及生物燃料等。目前柠檬烯和红没药烯的工业生产主要是通过植物提取法实现的,但从植物组织中提取柠檬烯和红没药烯存在着产物含量低和分离纯化困难等缺点。微生物代谢工程的快速发展为这些植物天然产物的生产提供了一条更具潜力的生物合成路线。利用微生物代谢工程技术构建生产这些有价值的植物天然产物的微生物细胞工厂具有绿色清洁、可持续发展和经济效益好等独特优势。文中系统综述了近年来代谢工程技术在微生物合成柠檬烯和红没药烯过程中的应用进展,包括所涉及的宿主菌株、关键酶、代谢途径及其改造等,并探讨了其未来发展方向。     

期刊联合简介

天然产物研究与开发 季刊(96页)单价:10.00元 国内邮发代号:62-107 《天然产物研究与开发》是中科院成都文献情报中心、中科院地奥制药公司、国家天然药物工程技术中心合办。主要报道天然产物研究员新成果和开发的广泛用途。包括植物(重点是天然药物)、动物、微生物、生物高分子等天然产物的资源、鉴定、提取、分析、改性、合成、仿生和利用的研究论文、实验报告、综述或开发动向。读者对象为从事天然产物研究、开发的有关科技人员和管理人员。本刊承接各类广告。     

天然抗氧化剂提取过程的化学变化

目前天然抗氧化剂的提取大多是研究提取条件和提取方法对目标产物提取率的影响,而在提取过程中目标产物的化学变化尚未引起人们的注意.本文综述了天然抗氧化剂在不同提取条件下和不同提取过程中的化学变化,旨在评价和高效筛选天然抗氧化剂.     

《天然产物研究与开发》投稿须知

一、《天然产物研究与开发》为主要报道我国天然产物研究的最新成果,开发天然产物的广泛用途,促进学术交流的学术性期刊《季刊》,由中国科学院成都分院、中国科学院成都文献情报中心,三九(999)企业集团医药研究院与中国科学成都地奥制药公司合办。内容包括植物(特别是药用、香料、油料等经济植物)、动物、生物高分子等天然产物的资源、鉴定、提取、分析、改性、合成、仿生和利用方面的研究论文、研究简报、实验报告、综述或报道、开发动向等。     

植物底盘:天然产物合成生物学研究的新热点

天然产物广泛地存在于植物体内,是药物、食品添加剂和新型生物燃料等开发的主要来源,具有重要的商业价值,该类化合物也一直是合成生物学研究的热点之一。随着研究的深入,近年来以植物为底盘的天然产物研究日益兴起。本文中,笔者综述了近年来以植物为底盘的天然产物合成生物学研究的进展,包括该类代谢物代谢途径的解析、以植物为底盘的遗传操作技术和方法等,为相关研究者提供参考。     

新书介绍

中华海洋本草：海洋天然产物 本书为国家海洋局908专项研究成果之一,是在搜集、提取、整理庞大的国内外海洋天然产物研究数据信息基础上,整编而成的海洋天然产物大型图书。本书主编为我国著名海洋专家,院士,编委包括国内药学界十几位院士及海洋药物研究方面的权威专家．收录了现代海洋天然产物研究获得的2万余个化合物的数据信息,堪称海洋天然产物大全。     

微生物异源合成植物异喹啉生物碱的新进展

植物异喹啉生物碱(plant isoquinoline alkaloids,PIAs)包括吗啡、可待因、加兰他敏及小糵碱等药用活性产物和其他天然活性产物。从植物中提取异喹啉生物碱,受制于低含量、种植季节及提取方法。人们开始研究利用微生物异源合成和改造天然异喹啉生物碱,从而获得低成本的药用活性物质。异喹啉生物碱合成途径长,反应复杂,为实现微生物异源合成带来了诸多挑战。随着合成途径和酶的解析和鉴定,合成生物学技术为在微生物中合成异喹啉生物碱提供了可能。综述了PIAs合成途径解析的最新进展,以及微生物异源合成PIAs的代谢工程策略,讨论了目前存在的问题和未来的发展趋势。     

微生物肽类次级代谢产物研究进展

微生物肽类次级代谢产物是一类重要的天然产物,因含有稀有氨基酸而具有丰富的化学结构和生物活性。随着微生物天然产物分离纯化技术的发展,新型肽类产物层出不穷,在微生物次级代谢产物的研究领域扮演了重要的角色。本文综述近年来发现的来自细菌和真菌的微生物肽类代谢产物,以及采用基因挖掘等手段人工合成的新型肽类产物,并结合近年来本团队昆虫病原线虫共生菌肽类产物的研究积累,分析微生物肽类产物研究存在的问题及可能的解决方案,以期为微生物导向的新型活性肽类产物的深入发掘和应用研究提供参考。     

基因组学技术解码天然产物合成

天然产物一直以来都是新药发现的重要来源。自20世纪末以来,随着组学技术的不断发展,许多生物的基因组被破译并解析,发现基因组中潜藏着众多未知的天然产物生物合成基因簇,而这些基因簇在实验室生长条件下无法表达或低表达。因此,需要综合运用多种学科深入挖掘生物中潜藏的具有新型结构和生物活性的天然产物,使其广泛应用于人类的生产生活。文中将从天然产物合成基因簇的挖掘、“沉默”天然产物合成途径的激活和生物底盘构建3个方面简述基因组学技术在天然产物挖掘中的研究进展。     

微生物基因组挖掘的方法和研究策略

随着高通量技术的快速发展,基因组挖掘在新型天然产物研发过程中变得越来越重要,大量丰富多样的基因组挖掘方法和分析工具更有助于结构新颖化合物的发现。本研究综述了基因组挖掘的方法和研究策略,重点关注不同的基因组挖掘方法和研究策略在次级代谢产物分析中的应用,为促进新型天然产物的研发提供参考意见。     

植物天然产物微生物重组合成研究进展

植物天然产物是小分子药物、营养品、化妆品、香精香料等的主要来源之一,在国民经济中发挥重要的作用。目前植物天然产物主要依赖于植物提取,这种生产方式占用耕地、生长周期长,而且植物活性成分往往含量低、生产成本高。通过解析植物天然产物生物合成途径,在微生物细胞中重构,创建细胞工厂,实现利用可再生原料发酵合成,为植物天然产物的供给提供了新的路线。本文重点介绍了中国科学院天津工业生物技术研究所在萜类、黄酮类、苯丙素类等重要类型植物天然产物微生物重组合成方面的研究进展,简要探讨了当前研究面临的挑战及未来前景。     

后基因组时代的真菌天然产物发现

真菌产生的次级代谢产物是新药发现的重要来源之一,然而近年来传统的真菌天然产物发现方法在大量真菌基因组测序完成的时代遇到了很大的挑战。如何利用这些基因组数据来发现真菌中新的天然产物已成为后基因组时代天然产物发现的研究重点和热点。本综述先后介绍了真菌天然产物的类型及其相应基因簇和骨架酶的特征,基于基因组挖掘技术发展而来的天然产物发现新策略,以及利用合成生物学理念和技术在真菌天然产物发现中的应用现状,最后展望了后基因组时代中的天然产物发现研究前沿及基因组数据在后基因组时代对真菌天然产物发现的应用前景。     

《天然产物研究与开发》杂志社广告管理实施办法

本刊是由国家科委和国家新闻出版署批准的国内外正式发行的综合性学术双月刊,是我国最早专门报导天然产物研究与开发的科技刊物。本刊由中国科学院成都文献情报中心、中国科学院成都地奥制药公司和国家天然药物工程技术研究中心合办。学科横跨生物、化学、生物化学和药学。内容既有基础研究,又包括应用技术;既注重学术价值和社会效益,又重视开发应用价值和经济效益。刊物内容主要包括植物(重点是天然药物)、动物、微生物等天然产物的资源分布、鉴定、分析、提取、改性、合成、仿生和利用方面的研究论文、实验报告、综述或报道、开发动向等。…     

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