生物代谢工程新机遇：意外发现的一个基因

　　在小麦中一个意想不到的基因发现为多功能化合物的代谢工程带来了机会，这些化合物有可能改善其营养品质和抗病能力。

　　

在小麦中一个意想不到的基因发现为多功能化合物的代谢工程带来了机会，这些化合物有可能改善其营养品质和抗病能力。

约翰英纳斯中心奥斯本小组的研究人员一直在研究小麦的生物合成基因簇——一组基因在基因组上共同定位，共同产生特定分子。

在发表在《Nature Communications》上的一项研究中，他们发现了一种被病原体感染激活的基因簇，这种基因簇可以产生一种他们命名为小麦蛋白的化合物。

测定小麦蛋白结构的实验令人惊讶地发现，这种化合物是异黄酮，而不是研究小组预期的黄酮。

异黄酮是一类植物雌激素化合物，因其对人类健康的益处而得到充分研究，包括预防心血管疾病和某些癌症。它们主要存在于豆科植物中，其中大豆是人类饮食中的主要来源。

这次在小麦中发现了另一种异黄酮生物合成途径，并在本研究中阐明了小麦蛋白的生物合成途径，为未来的研究提供了令人兴奋的机会，并为代谢工程的努力铺平了道路。例如，增加小麦的小麦蛋白产量可能有助于培育具有更高抗病性的品种。

另一种可能性是，小麦麦麸蛋白形成基因可以在其他植物或微生物中表达，从而产生该分子，并进一步研究其抗菌特性。

由于小麦蛋白是一种异黄酮，所以它可能像这类其他物质一样对健康有益，尽管在这方面还有很多进一步的研究要做。

约翰英纳斯中心的博士后科学家、主要作者之一Rajesh Chandra Misra博士解释说:“我们对麦麸素的潜在健康益处一无所知，只知道其他异异体。此外，我们在小麦中发现的小麦蛋白(和其他异黄酮)的浓度非常低，因此小麦目前不能被认为是膳食异黄酮的来源。”

该研究的联合主要作者Guy Polturak博士曾在约翰英纳斯中心工作，现在在耶路撒冷希伯来大学工作，他说:“这项研究是一个很好的例子，说明科学研究有时会把科学家带到意想不到的道路上，最终导致意想不到的发现。这项研究的主要目的是了解小麦的化学防御机制，但它导致了植物生物化学方面有趣的新发现，在这种情况下，发现了一种独特的异黄酮合成酶。”

Discovery of isoflavone phytoalexins in wheat reveals an alternative route to isoflavonoid biosynthesis