
科学家们已经完成了迄今为止最大规模的神奇蘑菇基因组研究,为新疗法奠定了基础,并为生物技术专家提供了新的工具。
在周二发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究中,来自美国、英国和墨西哥的研究人员分析了50多种裸盖菇属蘑菇的基因组。裸盖菇属几乎所有的成员都含有迷幻化合物裸盖菇素和裸盖菇素。
尽管裸盖菇素因其作为治疗精神疾病或临终护理药物的巨大潜力而受到了广泛关注,但在构成这一群体的大约165个物种中,以前很少有人研究过。
“基因组学是你真正需要研究这些不同物种的所有独特特性的东西,”犹他州自然历史博物馆真菌学馆长、合著者布林·丹丁格告诉Motherboard。“我们在尽可能多的物种和标本上尽了最大努力。”
丹丁格和他的团队发现,裸盖菇中的裸盖菇素制造在大约6500万年前的进化史上兴起。从这个角度来看,最早的人类物种大约在200万年前出现,现代智人在30万年前进化。在这项研究之前,科学家们并没有明确的估计这种神奇的能力是何时进化出来的。更重要的是,他们发现蘑菇进化出两种独立的方式来制造裸盖菇素,其中一种是以前未被发现的。
大多数真菌利用四种核心酶以特定的顺序或途径产生裸盖菇素。这些酶是如何产生的,以及它们的工作顺序是由一组特定的基因控制的。这项研究发现,这些基因可能以不同于研究人员先前确定的顺序出现。在他们研究的蘑菇中,超过65%的基因以这种非典型的方式排列。
这一发现可能会给那些想要合成这种致幻化合物的生物技术公司带来福音。“如果你正在寻找一种表达产生裸盖菇素和相关化合物的基因的方法,你不再需要依赖于一组基因序列来做到这一点,”丹丁格说。“我们已经大大扩展了开发这类工具的可用成分。”
特别是一个基因——PsiH或P450单卵合成酶基因——在整个属中比其他基因更容易变异。这项研究的主要作者亚历山大·布拉德肖(Alexander Bradshaw)说,他们还不确定原因,但研究人员和生物技术科学家可能会密切关注。这位博士后研究员说:“这个基因可能有更多的作用,我们目前还不知道它到底是什么。”
除了确定感兴趣的特定基因外,这项研究还为研究人员通过记录这些蘑菇的多样性来发现新的治疗化合物奠定了基础。
2020年,研究人员给自己设定了一个目标,对所有裸盖菇物种进行测序。虽然他们已经在这个目标上取得了很大的进展,但德廷格说,他们一直受到监管、污名化和围绕“蘑菇”的困惑的阻碍。
他说:“这项研究受到了相当大的抑制。”“甚至我们现在正在研究的一些东西也已经在其他没有这些社会和政治问题的真菌群体中完成了。”
一些潜在的合作者不愿意把他们的样品借给他们分析,因为他们有一条全面的规定,禁止提供材料,德廷格补充说。
昆士兰大学(University of Queensland)著名真菌学家阿利斯泰尔·麦克塔格特(Alistair McTaggart)没有参与这项研究,他称有关裸盖菇研究的规定是“严厉的”。麦克塔格特说,我们需要了解基因多样性如何影响人们的旅行体验,但如果没有尽可能多的基因组研究,这是不可能的。
德廷格补充说,长期以来对蘑菇的耻辱转变为对蘑菇的突然兴趣,这意味着“地下二级科学”研究的数量激增,在某些情况下,产生了错误的信息。此外,尽管有潜在的积极的科学和治疗结果,但这类工作仍然很难从大型机构获得资金。



