中国科学家破译古老的生物合成之谜

几丁质生物合成是一个古老而保守的合成途径。 中国科学报社科学可视化中心制图

几丁质生物合成是一个古老而保守的合成途径。 中国科学报社科学可视化中心制图

(化石网)据中国科学报(李晨):从三叶虫到蝴蝶,从海葵到蜗牛,从酵母到念球菌……都有几丁质的身影。几丁质俗称甲壳素,早在5.3亿年前寒武纪生命大爆发时就已经出现,如今广泛存在于真菌、节肢动物、软体动物、环节动物、腔肠动物和原生动物中,却从不会在植物和哺乳动物体内合成。

科学家一直试图解开几丁质生物合成这一古老而保守的合成途径的奥秘。9月21日,中国农业科学院植物保护研究所/农业基因组研究所教授杨青团队和中国科学院高能物理所研究员龚勇在《自然》(Nature)在线发表了历时十五年完成的一项研究成果。

该研究解析了大豆疫霉菌几丁质合成酶的冷冻电镜结构,首次揭示了几丁质生物合成的完整过程,并阐明了尼克霉素抑制几丁质生物合成的机制。这是我国农药研究领域首篇发表在《自然》的论文。

中国工程院院士、华东师范大学校长钱旭红指出,该研究突破了几丁质农药领域一个近50年的发展瓶颈,为人类数十年以来未能实现的生态环境友好农药的梦想提供了实现的舞台:基于几丁质合成酶的结构精准设计绿色农药。此研究成果具有里程碑的意义,标志着中国农药研发水平提升到了基础理论原始创新的高度。这也是全球农药创新研究与开发近几十年来最重要的基础性进展之一。




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