來自中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所、美國田納西州大學(xué)健康科學(xué)中心和威斯康星大學(xué)麥迪遜分校等機(jī)構(gòu)的研究人員聯(lián)合完成了靈芝（Ganoderma lucidum）的基因組框架圖，發(fā)布在國際著名雜志《自然通訊》（Nature Communications）上。這一研究為揭示中藥活性成分生物合成的分子機(jī)制，加速優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)靈芝優(yōu)良品種的選育奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

文章的通訊作者是中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所的陳士林研究員和孫超博士。陳士林研究員現(xiàn)任中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所所長、世界衛(wèi)生組織傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)合作中心主任，是教育部長江學(xué)者創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人。發(fā)表論文200余篇，曾獲得國家科技進(jìn)步二等獎2項(xiàng)。孫超博士近年來針對藥用植物丹參、金錢草、銀杏等開展了廣泛的序列分析與鑒別研究，取得了一系列重要的成果。

靈芝，是中醫(yī)藥寶庫中的珍品，有“仙草”的美譽(yù)，它也是全球眾所周知的一種藥用大型真菌。因其藥理活性得到廣泛認(rèn)可，被收錄于《美國草藥藥典和治療綱要》中。現(xiàn)代藥理研究表明靈芝具有多種治療活性，包括抗癌、抗高血壓、抗病毒和免疫調(diào)節(jié)活性。靈芝生成了大量的生物活性化合物，迄今為止有超過400種不同的化合物被鑒別出來，使得這一真菌成為了生產(chǎn)生物用途化合物的細(xì)胞“工廠”。 三萜類化合物和多糖是靈芝主要的兩類藥理活性化合物。除了生成這些生物活性化合物，靈芝還像其他的白腐擔(dān)子菌一樣，能夠分泌有效分解纖維素和木質(zhì)素的酶。這樣的酶活性還在生物質(zhì)利用、纖維漂白和有機(jī)污染物降解等方面具有應(yīng)用價(jià)值。

在這篇文章中，研究人員利用新一代測序和光學(xué)繪制（optical mapping ）方法對單倍體核細(xì)胞的靈芝菌株260125-1進(jìn)行了全基因組測序和組裝，獲得了靈芝的全基因組圖譜，組裝得到的基因組大小約43.3Mb，預(yù)期編碼了16,113個基因。序列分析揭示了一連串令人印象深刻的基因，這些基因編碼了細(xì)胞色素P450s (CYPs)、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和調(diào)節(jié)蛋白等協(xié)同參與次級代謝的蛋白質(zhì)。該基因組還編碼了在所有測序擔(dān)子菌中最豐富的一套木材降解相關(guān)酶（wood degradation enzyme）?？偣茶b別出了24個CYP基因簇。此外，發(fā)現(xiàn)了78個與羊毛固醇合酶共表達(dá)的CYP基因，16個CYP顯示與可特異羥化睪酮（testosterone）的真菌CYPs具有高度相似性，表明它們可能在三萜系化合物生物合成中發(fā)揮了作用。

這些基因組信息有助于闡明這一藥用真菌中各種次級代謝物合成的分子機(jī)制?；蚪M序列使得有可能實(shí)現(xiàn)靈芝作為藥理活性化合物和工業(yè)酶資源的全部潛在用途。