植物活性特异性代谢物合成生物学应用研究进展

植物来源的特异性代谢产物估计超过几十万种(这里是指相对分子质量小于2 000的化合物),有维持植物生命活动和生长发育所必需的初生代谢物;也有与植物适应生长环境密切相关的特异性代谢物(plant specialized metabolites, PSM)。人们对植物来源的活性特异性代谢产物并不感到陌生,如青蒿素、紫杉醇和吗啡等。随着测序技术和各种"组学"技术的飞速发展,植物活性特异性代谢产物生物合成途径的研究也从最初的小规模EST测序(结合相关酶的纯化)和单个基因的功能鉴定逐步走向大规模测序、比较基因组学研究和整个代谢网络解析。近年来,人们在解析相关活性代谢产物生物合成途径的基础上,开始利用合成生物学的策略(包括微生物和植物底盘)大规模生产植物活性特异性代谢产物,并取得重要进展。在本综述中,我们对当前植物活性特异性代谢产物的生物合成途径解析策略及其合成生物学应用两个方面的进展做一个总结。