新華社華盛頓8月30日電(記者周舟)中國和英國研究人員8月30日公布罌粟的高質(zhì)量全基因組序列,破解了罌粟中止痛成分嗎啡合成的奧秘,為進一步探尋罌粟的藥用價值奠定基礎(chǔ)。
罌粟常被稱為“惡之花”,具有成癮性。同時,罌粟是緩解人類疾病痛苦的良藥,從罌粟中提取的嗎啡類生物堿是強力止痛藥物,而罌粟中的那可丁成分具有止咳和抗癌功效。
要實現(xiàn)罌粟藥用價值的最大化,就必須破譯罌粟的基因奧秘。但由于罌粟基因組存在大量重復序列,且經(jīng)歷多次大規(guī)模的結(jié)構(gòu)變異,解析工作“異常困難”。
中國西安交通大學葉凱團隊、英國約克大學伊恩·格雷厄姆團隊和英國桑格研究所寧澤民研究員組成的國際團隊,以英國本土的罌粟植物為對象,歷時兩年多首次在國際上完成了罌粟全基因組測序及高質(zhì)量組裝分析。
發(fā)表在最新一期美國《科學》雜志上的論文顯示,罌粟基因組在780萬年前發(fā)生了一次全基因組加倍事件,此外還在1.1億年前發(fā)生過基因組片段加倍事件。
此外,研究團隊首次發(fā)現(xiàn)罌粟合成那可丁和嗎啡類生物堿的15個基因在11號染色體上形成“超級基因簇”?;虼厥侵竷蓚€或多個相似或相同的基因成串排列在一起的結(jié)構(gòu)。
研究團隊指出,正是由于罌粟在進化過程中經(jīng)歷基因組加倍和多次基因片段擴增、丟失、融合和重排等事件,形成了超級基因簇,才能協(xié)同高效地合成嗎啡類生物堿和那可丁等成分。
葉凱對新華社記者說,這項成果不僅為培育罌粟新品種奠定基礎(chǔ),更對在工業(yè)合成中選擇性提高具有不同藥效的生物堿產(chǎn)量具有重要指導意義,最終將有助于保障可靠、廉價的止痛藥供給。
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