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邓子新院士:期待陆地海洋领域学者一同“下海”

作者:黄辛 俞雯艳 发布时间:2013-10-24 浏览量:3239
海洋是人类赖以生存的资源宝库,海洋生物的多样性以及独特的生理代谢功能为新型药物开发提供了可能。
 
“陆地微生物的多样性成为天然药物的第一宝库,那么海洋就是生物多样性的第二宝库。”在近日举行的上海东方科技论坛上,中科院院士邓子新如是说。
 
“共生是海洋低等生物繁衍和生存的保障。”由于海洋低等生物缺少主动防御的能力,一般都是依靠产生有毒化学物质达到防御目的,芋螺毒素和海葵毒素就是如此。目前已知的2万多种海洋天然产物,大多数是珊瑚、海葵、海鞘等低等海洋生物。
 
随着探索和研究的进行,越来越多的化学和生物证据提示,海洋低等生物中分离的天然产物其实是由共生微生物直接或间接产生的。“我们甚至可以这样说,与海洋低等生物共生的微生物,才是许多海洋药源天然产物的真正制造者。”邓子新进一步解释说,“药物产生是生物共生的需求,也是人类资源的外延。”
 
海洋生物分离的活性物质的化学结构极其复杂,很难化学合成,因此不能满足毒理、药理和临床等研究的需要。
 
“如果能够从海洋共生微生物入手,找到或克隆出相关化合物的生物基因簇,那么就可以解决药源限制的瓶颈问题,从而促进海洋药物的发展。”邓子新说。
 
然而,不可否认的是,我国的海洋共生体研究及海洋药物研发还处在初级阶段,存在着很多的不足和限制。邓子新对目前的研究现状有着冷静的分析:“首先是由于生物模型欠缺和遗传操作体系不完善等造成的学科薄弱,还有研究人员的知识结构和学科交叉缺陷带来的困难,以及深海采样、生物养殖、微生物培养等技术或条件的不足,这些都使得海洋共生体研究困难重重。”
 
对此,邓子新认为,应该鼓励陆地微生物学和化学生物学家“下海”,加强对海洋共生微生物代谢产物和功能基因簇的克隆。针对样品采集过程中各自为政、重复研究而造成资源浪费甚至破坏的情况,邓子新建议,“强化海洋生物采集技术与设备的投入,提高采集效率,同时统筹规划样品采集的利用和保护,加强相互协同,并且借鉴陆地微生物,如放线菌的研究经验,优化和完善整个体系的研究”。
 
由于99.9%以上的共生微生物还不能被分离培养,同时海洋微生物都是未经驯化的野生菌,因此药源制备非常费力,难以规模发酵。对于野生型微生物的特点,邓子新也有独特的理解,他认为,可以优化培养装置、发酵与代谢调控技术,或者利用分子生物学技术,将其“驯化”为易于遗传操作、发酵性能良好的微生物药物工业产生菌。
 
目前我国从事海洋药物研发的单位非常有限,主要集中在北京、上海、广州、青岛等几个城市。邓子新表示,期待国内外陆地和海洋领域的学者能够共同加入,利用学科交叉的优势,协同作战,共同促进我国海洋药物的进一步发展。

 

来源:中国科学报

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