（圖片來源：攝圖網(wǎng)）

微生物是地球上最古老的生命形式之一，它們在億萬年的進化過程中，形成了豐富多樣的代謝途徑和合成能力。微生物具有合成多種天然產(chǎn)物的能力，這些產(chǎn)物包括抗生素、抗腫瘤藥物、抗病毒藥物等，成為人類藥物開發(fā)的寶庫。

然而，在微生物合成天然產(chǎn)物時，大量合成基因仍處于沉默狀態(tài)，其產(chǎn)物被稱為微生物生命暗物質(zhì)。這些沉默基因的存在限制了天然產(chǎn)物的產(chǎn)量和多樣性，同時也阻礙了人類對微生物合成能力的充分利用。

隨著基因測序技術(shù)的普及和基因組分析方法的成熟，人們有望繞過繁瑣的改造工序，為揭示天然產(chǎn)物合成的普適規(guī)律和開發(fā)改造工具提供思路。

放線菌是生產(chǎn)抗生素的主要微生物之一，而鏈霉菌是放線菌門類中最典型的一類，它是已知的天然產(chǎn)物生物合成基因簇最豐富的微生物之一，被稱為細胞工廠。

如果能找到產(chǎn)生生物活性物質(zhì)能力有差異的鏈霉菌菌株，并研究哪些基因可能與活性物質(zhì)的高產(chǎn)共同進化，就有望開發(fā)出改造鏈霉菌促進產(chǎn)物合成、激活沉默基因簇的新方法，有望揭秘微生物代謝生命暗物質(zhì)。

4月12日，中國科學院深圳先進院合成生物學研究所研究員羅小舟、美國加州大學伯克利分校教授Jay D.Keasling及深圳灣實驗室化學生物學研究所研究員唐嘯宇在《自然—代謝》發(fā)表了最新研究成果。研究團隊利用泛基因組分析技術(shù)，在鏈霉菌屬中鑒定了597個基因，并發(fā)現(xiàn)一個關(guān)鍵途徑，可以顯著提升鏈霉菌的天然產(chǎn)物產(chǎn)量，產(chǎn)生具有藥物潛力的新化合物，對開發(fā)新型抗生素以及提高天然產(chǎn)物產(chǎn)量具有重要意義。

近年來，我國基因測序行業(yè)在取得了飛速發(fā)展，成為全球領(lǐng)先的基因測序技術(shù)應(yīng)用和研發(fā)中心。我國基因測序技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學診斷、疾病預防、農(nóng)業(yè)育種、環(huán)境保護等領(lǐng)域，為人類健康和生態(tài)環(huán)境保護作出了重要貢獻。

基因測序技術(shù)發(fā)展歷程

目前，基因測序在終端用戶中的應(yīng)用還未完全普及，這主要是由于技術(shù)發(fā)展進程和成熟度的限制。自第一代DNA測序技術(shù)（Sanger法）問世以來，市場上已經(jīng)出現(xiàn)了四代基因測序方法，但第三代和第四代技術(shù)仍處于起步階段，尚未完全投入商用。自2005年以來，第二代基因測序技術(shù)引領(lǐng)行業(yè)快速發(fā)展，因其高通量、低成本和短測序時間等優(yōu)勢，至今仍在全球測序市場中占據(jù)主導地位。

基因測序技術(shù)壁壘較高

基因測序和細胞基因治療(CGT)是中國精準醫(yī)療行業(yè)的核心，也是反映精準醫(yī)療市場規(guī)模和走向的關(guān)鍵。在這兩者中，基因測序儀的技術(shù)壁壘較高，國內(nèi)能夠量產(chǎn)臨床級基因測序儀的廠商只有華大集團的華大智造，其他廠商主要與Illumina、Thermo Fisher以及華大智造聯(lián)合開發(fā)。

臨床用基因測序業(yè)務(wù)占比較低

根據(jù)Grand View Research的數(shù)據(jù)，2020年全球基因測序行業(yè)下游應(yīng)用中，54%的應(yīng)用用于學術(shù)研究，僅有18%和14%的應(yīng)用分別用于臨床研究和醫(yī)院診斷。未來在臨床應(yīng)用方面仍有提升空間。

基因測序行業(yè)是一個充滿巨大潛力的領(lǐng)域，隨著科技的不斷發(fā)展和成本的不斷降低，基因測序技術(shù)越來越成熟和普及。基因測序技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)學、生物學等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，為疾病的早期診斷、個性化治療、品種改良等提供了重要的支持。隨著人們對健康和生命質(zhì)量的重視，基因測序行業(yè)未來的發(fā)展前景非常廣闊，將會為人類帶來更多的健康福祉和生活品質(zhì)的提升。

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標簽： 基因 產(chǎn)物 微生物 隨筆