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《王国栋研究组发现非活性查尔酮异构酶促进啤酒花黄腐醇生物合成》

  • 来源专题：人类遗传资源和特殊生物资源流失
  • 编译者： yanyf@mail.las.ac.cn
  • 发布时间：2018-07-11

  • 2018年5月15日，美国科学院院报《PNAS》杂志在线发表中国科学院遗传与发育生物学研究所王国栋研究组，美国北德州大学Richard Dixon研究组和美国麻省理工学院Jing-Ke Weng研究组合作题为“Noncatalytic chalcone isomerase-fold proteins in Humulus lupulus are auxiliary components in prenylated flavonoid biosynthesis”的研究论文。该论文发现并鉴定两个不具备催化活性的查尔酮异构酶（CHIL1和CHIL2）参与并调控啤酒花中黄腐醇的生物合成。 黄腐醇和脱甲基黄腐醇是啤酒花（Humulus lupulus L.）雌花腺毛特异产生的重要次生代谢产物，属于异戊烯基化查尔酮类化合物。这类化合物不但会影响啤酒的风味和品质，同时具有抗癌、抗氧化、调节人体代谢平衡等很重要的药理功效，是目前发现的功效最强的植物雌激素。

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相关报告

  • 《合成菌群促进堆肥物质转化与作物生长研究获进展》
    • 编译者：季雪婧
    • 发布时间：2025-07-18
    • 现代农业中，堆肥作为环保的农业废弃物处理方式，能够将有机废弃物转化为肥料并改善土壤质量。但是，木质纤维素是堆肥中难降解的成分，其降解效率提升是研究难点。合成微生物群落的应用特别是在木质纤维素降解中的作用，逐渐成为提升堆肥效率的重要策略。同时，作物的健康生长与土壤微生物群落的平衡密切相关。合成菌群通过调控根际微生物群落，增强作物的营养吸收和抗逆性，从而促进作物生长和抗病能力。因此，优化微生物群落结构和功能，不仅可以提升堆肥质量，而且可以促进作物生长。这是现代农业研究的前沿课题。 近日，中国科学院亚热带农业生态研究所研究员李德军团队在合成菌群促进堆肥物质转化及作物生长研究方面取得系列进展。研究发现，合成菌群在堆肥过程中可提升木质纤维素降解效率并促进作物生长。 该研究揭示了合成菌群在堆肥高温期对木质纤维素降解的机制。合成微生物群落接种降低了木质素、纤维素和半纤维素的含量，并提高了关键降解酶的活性。宏基因组学分析显示，合成菌群增强了与碳水化合物代谢、氨基酸代谢、维生素代谢和能量代谢相关的微生物代谢途径，在基因水平优化了堆肥过程中微生物群落的结构与功能。相关成果发表在《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal）上。 同时，该研究发现合成菌群通过调控真菌群落强化堆肥物质转化。研究显示，合成微生物群落接种提高了Cephaliophora、Thermomyces等关键真菌属的相对丰度，增加了与木质纤维素降解密切相关的功能类群，如木材腐生菌、未定义的腐生菌及凋落物腐生菌的活性。同时，关键物种Hydropisphaera的富集被证实为降解木质纤维素的驱动因子，提升了堆肥后成熟期的有机肥质量。相关成果发表在《生物资源技术》（Bioresource Techonology）上。 进一步，该研究探讨了合成菌群在促进辣椒生长方面的应用。合成菌群接种提高了辣椒植株的株高、茎粗、叶片数量、叶绿素含量及根系活力。高通量测序结果显示，接种合成菌群增加了根际微生物群落的丰富度和关键菌属的丰度，尤其是Sordariomycetes和Pseudarthrobacter的相对丰度与作物生长相关。相关成果发表在《微生物》（Microorganisms）上。 上述系列成果表明，合成菌群接种是高效、生态友好的农业废弃物处理及作物增产策略，为促进农业可持续发展提供了新思路和技术支撑。 研究工作得到国家重点研发计划等的支持。
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  • 《遗传发育所发现糖鞘脂MacCer与Wnt相互作用促进神经突触生长》
    • 来源专题：中国科学院亮点监测
    • 编译者：yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间：2019-01-10
    • 脂质作为细胞膜组分和信号分子，对神经系统的发育与功能至关重要。多种参与脂代谢的基因突变后导致神经系统疾病。但脂质种类繁多并在合成代谢通路中相互转化，哪些脂质参与调控神经发育及其相关调控机制是神经生物学领域的重大科学问题。 　　中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员张永清实验室以传统的模式生物果蝇为材料，通过遗传筛选，发现糖鞘脂 (GSL) 合成通路中的多个基因调控神经突触的生长。进一步的遗传分析结合脂质特异抗体染色发现GSL甘露糖-葡萄糖神经酰胺 (MacCer) 促进突触生长。GSL在生物膜上与固醇组装成脂筏。通过药物学实验结合遗传分析发现MacCer促进突触生长依赖于脂筏。许多蛋白与脂筏结合并参与信号转导，例如生长因子Wnt1/Wingless (Wg)可特异地与脂筏结合并激活信号通路促进突触生长，并且Wg信号通路的激活依赖于其与脂筏的结合。进一步的研究表明MacCer在神经突触中与Wg共定位，并正调控Wg水平从而影响Wg信号通路活性。为了进一步研究MacCer是如何与Wg相互作用的，他们与法国马赛大学教授Jacques Fantini实验室合作，通过分子模拟和脂质生化试验发现，Wg中有一个包含15个氨基酸的短肽能特异性地与MacCer结合。进一步的体内实验验证两者的结合影响MacCer与Wg共定位并调控神经突触的生长。综上所述，该研究首次发现糖鞘脂MacCer通过调控Wg信号通路促进突触发育。 　　该研究结果于10月25日在线发表于国际期刊eLife。张永清实验室博士后黄琰为论文第一作者。该研究得到科技部、国家自然科学基金委和中国科学院的支持。
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