進化與大數據導向生物信息學在天然產物研究中的發展及應用

【摘要】：自然界億萬年的進化孕育出了豐富的天然產物資源，進而為藥物研發提供了巨大的分子寶庫。進化導向生物信息學方法在微生物天然產物研究中發揮著越來越重要的作用。微生物基因組數據的快速增長為生物合成基因簇的大數據分析以及進化分析提供了新機遇，不僅讓我們對天然產物全景圖有了更清晰的認識，還能夠揭示天然產物的進化規律、利用進化分析方法和大數據資源挖掘新型的藥物先導天然產物，理解生物合成酶，甚至設計改造生物合成體系創造非天然分子。本文綜述了近年來進化和大數據導向生物信息學應用于天然產物研究中的相關進展，強調了進化與大數據在生物合成酶的功能預測、進化機理、基因挖掘以及生物合成改造方面的應用，最后，分析了目前面臨的問題并對未來發展趨勢進行了展望。