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    转基因植物技术提高了疟疾药物的产量

    时间:2018-04-25 18:33来源:6维度编译 作者:琥珀 浏览: 次    收藏 挑错 推荐 打印
    摘要:科学家们已经修饰了一种植物的基因序列,使其提高生产疟疾关键药物的水平,这可能有助于满足全球的巨大需要。

    科学家们已经修饰了一种植物的基因序列,使其提高生产疟疾关键药物的水平,这可能有助于满足全球的巨大需要。

    以植物为基础的药物产量有时不能满足需求,灌木的叶子不成产生足够多的化学物质。

    研究人员确定了制造青蒿素的基因,并改变了它们的活性,使其产生青蒿素的量比正常植物高出3倍多。该项研究发表在《分子植物》杂志上。

    上海交通大学的Kexuan Tang表示,世界上将近一半的人口面临疟疾的风险。我们大规模生产青蒿素的战略将满足对这种药用化合物日益增长的需求,并有助于解决这一全球健康问题。

    研究团队创作了一个高质量的黄花蒿(Artemisia annua)植物基因组的草图,并利用这些信息以及基因表达的数据,设计出能生产出高水平青蒿素的植物。

    世界卫生组织表示,2016年疟疾影响了91个国家的约2.16亿人,仅这一年就造成了全球约44.5万人死亡。

    约克大学的Ian Graham教授表示,青蒿素仍然是世界卫生组织推荐的疟疾治疗的唯一来源,这种疾病在发展中国家仍然是一种毁灭性的疾病。

    田间试验

    黄花蒿的基因组包含63226个蛋白质编码基因,是已知的植物基因组中数量最多的一种。由于其大小和复杂性,研究团队花费了几年的时间才完成其序列。

    此前提高青蒿素产量的努力由于缺乏参考的基因组和有关调控药物合成的信息而受到阻碍。但是通过同时增加HMGR、FPS和DBR2这3个基因的活性,研究人员生产出了产青蒿素较高的黄花蒿,约占叶子干重的3.2%。这种化合物通常只占未被修饰的黄花蒿叶子干重的0.1%-1.0%。

    在评论这项研究时,Graham教授表示,这是一项相当大的成就,就像早期分子育种和基因工程的尝试。在这项工作对商业生产产生影响之前,需要进行田间试验,以证明这些基因工程植物在田间的表现与在实验室内的表现一样。

    事实上,Tang博士及其研究团队已经将富含青蒿素的种子样本送到非洲产黄花蒿最多的国家马达加斯加进行田间试验。研究人员也在继续探索提高青蒿素产量的方法,目标是能产达到叶子干重5%的植物。

    Tang博士表示,希望我们的研究能增加全球青蒿素的供应,并降低植物来源的价格。生产含青蒿素高的植物系列并不昂贵,我们已经通过切割选择培育了数百个青蒿素生产品种,并扩大了这些植物的生产规模。并希望我们的高青蒿素转基因品系明年能大规模种植。

    但是这种基因工程灌木仍需要破除批准的障碍。Ian Graham教授表示,最重要的是商业化还需要转基因的批准,然后才能在中国和世界其他一些地方进行户外种植。

    根据国际农业生物技术应用服务机构的信息,目前还没有转基因的黄花蒿获得批准,这是一个有趣的挑战,尤其是能获得中国的批准。因为在中国,黄花蒿是一味中药材。


    文章来源:BBC News



    (责任编辑:云花)

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