放线菌资源及药物发现

本书论述了作者近十年的研究成果，包括各种环境下放线菌资源的区系组成、分布规律及特点，放线菌资源药用价值评估，放线菌产生的活性先导化合物，放线菌活性物质发现的新方法，放线菌生物活性物质的生物合成，以及用复合放线菌肥防治三七土传病害。最后，本书还提供了微生物药物研发新思维。希望本书的出版能为放线菌资源学奠定学科架构。本书可供微生物学及相关学科的研究人员，药物研发人员，大专院校教师、本科生、研究生及工程技术人员和管理人员学习参考。

第一章放线菌资源1
第一节放线菌分离方法的重要性2
一、实验样品采集2
二、样品的预处理2
三、分离培养基的选择2
四、抑制剂3
第二节土壤放线菌资源3
一、云南西双版纳热带雨林自然保护区的土壤放线菌资源3
二、怒江大峡谷的土壤放线菌资源4
三、高黎贡山龙陵段的土壤放线菌资源7
四、云南3个特殊地质地貌地区的土壤放线菌资源7
五、中国西南部分地区的土壤放线菌资源26
六、新疆、青海盐碱地区的土壤放线菌资源29
七、土壤放线菌资源分布的规律及特点31
第三节动物放线菌资源32
一、2种长臂猿32
二、2种金丝猴33
三、猕猴33
四、3种虎34
五、4种熊科动物34
六、麝香猫36
七、5种鹿38
八、2种羊驼39
九、2种犀牛39
十、亚洲象40
十一、9种鸟类44
十二、中华竹鼠46
十三、北海狮、髯海豹46
十四、罗非鱼46
十五、云南土白蚁46
十六、几类高等动物粪便免培养微生物的比较47
十七、动物粪便放线菌区系的特点48
第四节地衣放线菌资源51
一、滇西南地区地衣放线菌52
二、普洱地区地衣放线菌55
三、金沙江中段地衣放线菌55
四、西双版纳、白茫雪山、波罗的海南岸地衣放线菌56
五、几个地区免培养和纯培养地衣微生物比较研究59
六、地衣放线菌资源的分布规律及特点62
第五节毒性植物内生放线菌资源63
一、3种有毒植物的免培养、纯培养研究64
二、26种毒性植物纯培养放线菌资源67
三、生长在不同生境同种毒性植物的内生放线菌多样性.69
四、西双版纳热带雨林90种中药植物的内生放线菌资源69
五、毒性植物内生放线菌的分布及其特点70
第六节部分海域的放线菌资源71
一、北部湾茅尾海的放线菌71
二、波罗的海基尔湾的放线菌72
第七节放线菌资源分布的规律和特点73
主要参考文献76
第二章放线菌资源药用价值评估81
第一节菌种快速鉴定81
一、放线菌基因组小量提取方法81
二、16S rRNA基因扩增及测序比对82
三、菌种鉴定82
第二节抗菌活性82
一、土壤放线菌的抗菌活性83
二、动物粪便放线菌的抗菌活性86
三、毒性植物内生放线菌的抗菌活性88
四、地衣放线菌的抗菌活性88
五、北部湾茅尾海放线菌的抗菌活性91
第三节抗肿瘤活性93
第四节酶活性96
第五节各类活性物质的合成基因98
一、基因筛选的实验方法98
二、土壤放线菌基因筛选100
三、动物粪便放线菌基因筛选104
四、毒性植物内生放线菌基因筛选106
五、地衣放线菌基因筛选107
六、北部湾茅尾海放线菌基因筛选110
第六节全基因组分析及基因组挖掘112
一、测序菌株112
二、基因组测序流程113
三、基因组挖掘举例113
第七节超高压液相色谱-高分辨质谱-高分辨代谢组学分析117
第八节放线菌资源药用价值综合评估119
主要参考文献120
第三章放线菌产生的活性先导化合物122
第一节动物粪便放线菌122
一、巴芙洛霉素类成分抗真菌活性和作用机制123
二、壳梭孢菌素二萜类化合物抗肿瘤作用研究125
三、violacin A抗炎活性作用机制研究125
四、borrelidin衍生物抗真菌活性的构效关系和机制研究.126
第二节地衣放线菌128
一、地衣放线菌合成活性次级代谢产物的潜力129
二、地衣放线菌活性代谢产物的发现129
第三节姜氏菌目放线菌131
一、姜氏菌素的发现132
二、姜氏菌素抗炎作用机制研究133
主要参考文献134
第四章放线菌活性物质发现的新方法137
第一节宏基因组分析137
一、宏基因组测序与分析138
二、宏基因组的应用139
三、利用宏基因组测序技术比较分析亚洲象粪便样品中的微生物组141
四、展望144
第二节全基因组分析及基因组挖掘144
一、基于单个基因组的基因组挖掘144
二、基于多个基因组的基因组挖掘145
三、宏基因组挖掘146
四、自动化的基因组挖掘146
五、分子网络和全基因组分析辅助天然产物发现147
六、利用基因组挖掘技术开展部分菌株新化合物分离的实例148
七、展望150
第三节基于生物合成途径关键基因的天然产物产生菌高通量筛选150
一、建立放线菌基因组DNA库.151
二、基于生物合成途径特异性探针高通量筛选基因组DNA库151
三、基于生物合成途径特异性引物实时荧光定量PCR高通量筛选基因组DNA库153
四、潜力菌株的进一步精选及基因组挖掘研究153
五、对部分放线菌高通量筛选的研究进展154
六、展望156
第四节激活沉默基因簇技术156
一、异源表达156
二、启动子的引入157
三、调控基因改造158
四、高通量激发子筛选与成像质谱偶联159
五、表观遗传学调控160
六、核糖体工程160
七、展望161
第五节组合生物合成技术的应用161
一、组合生物合成在药物结构多样性及功能上的应用161
二、组合生物合成在传统药物生产工艺上的应用162
三、利用组合生物合成方法设计和生产新药162
四、展望163
主要参考文献163
第五章放线菌生物活性物质的生物合成166
第一节合成生物学的新进展166
一、CRISPR基因编辑技术166
二、宿主细胞遗传改造167
三、展望169
第二节自溶霉素的生物合成169
一、自溶霉素和格尔德霉素类化合物的结构及活性.169
二、自溶霉素类化合物的生物合成机制研究170
三、对自溶霉素生物合成机制的进一步研究173
四、小结175
第三节烯二炔类化合物的生物合成176
一、烯二炔类化合物的结构及活性176
二、烯二炔类化合物的生物合成机制178
三、对烯二炔类化合物生物合成的研究181
四、小结182
第四节AT-lesstypeⅠPKS化合物雷纳霉素和放线酮的生物合成182
一、雷纳霉素182
二、放线酮185
三、小结189
第五节新型萜类化合物的生物合成189
一、放线菌萜类化合物的生物合成基因簇191
二、放线菌萜类化合物生物合成策略193
三、关于萜类化合物生物合成工作的策略195
四、总结与展望197
主要参考文献199
第六章防治三七土传病害的复合放线菌肥201
一、有效成分分析201
二、毒性201
三、提高保苗率201
四、与19个单位的药剂做的同田对比试验202
五、复合菌肥对产量的影响203
六、其他试验204
主要参考文献204
第七章微生物药物研发新思维206
一、中药是中华文明的基石之一206
二、西药的长处和短处207
三、微生物药物开发新思维207
主要参考文献209
支撑材料210
S1-1土壤放线菌的组成210
S1-2研究的53种动物名录213
S1-353种动物粪便纯培养放线菌的组成213
S1-4地衣内生放线菌的组成215
S1-5116种毒性植物和中药植物内生放线菌及其他细菌的组成（黑体字为新属）217
S1-6各种来源放线菌组成总表218
S1-71991~2019年云南省微生物研究所发表的细菌属以上新分类单元223
S2-1全基因组测序及基因组挖掘菌株信息226
S3-1动物粪便放线菌、地衣放线菌、姜氏菌代谢产物227
本书资助项目明细235
作者通讯录237