动物界广泛存在的代谢基因簇家族：八放珊瑚中二萜类生物合成的基因组基础

Grayson等研究人员通过基因组学与生物化学手段，揭示了八放珊瑚中广泛存在的二萜类天然产物合成基因簇家族（BGCs）。该研究首次在动物界发现保守的五基因簇驱动briarane二萜合成，成功在异源宿主中重构了具有特征性γ-内酯结构的cembrene B生物合成途径，证实了基因簇家族在动物特化代谢中的进化意义，为天然产物发掘提供了新范式。

　　

八放珊瑚这类后生动物展现出惊人的萜类化合物合成能力，其化学多样性甚至可与植物和微生物比肩。最新研究发现，这些刺胞动物普遍表达萜烯环化酶，且相关基因常位于疑似生物合成基因簇（BGCs）中。

研究团队对五个不同进化支系的briarane二萜产生型八放珊瑚进行基因组测序，揭示了一个高度保守的五基因簇。通过异源表达实验，成功重建了cembrene B γ-内酯的生物合成途径——该分子含有briarane二萜的标志性内酯结构特征。

这项突破性发现首次从基因组层面阐明：动物界同样利用基因簇家族（gene cluster families）来生产特化代谢产物。更引人注目的是，八放珊瑚中BGCs的存在证明，与特化代谢相关的基因簇形成和维持机制在自然界中的分布远比既往认知更为广泛。研究过程中采用的异源表达技术为解析复杂天然产物合成途径提供了有力工具。