灵芝作为药食两用的“仙草”，在中医药中已有2000多年应用历史。由于其基因组小、生长周期短、遗传体系完善等特点，灵芝已成为研究真菌发育与天然产物代谢合成的药用模式真菌。

【SynBioCon】获悉，近日，东北林业大学、中国中医科学院中药研究所、浙江寿仙谷医药股份有限公司等多家单位联合在中国工程院院刊《Engineering》在线发表了题为“Unveiling the Spatiotemporal Landscape of Ganoderma lingzhi: Insights into Ganoderic Acid Distribution and Biosynthesis”的研究论文，通过时空多组学技术系统解析了灵芝酸的生物合成机制。通过空间质谱成像技术精准绘制了灵芝酸在原基和子实体中的时空动态分布图谱；完成灵芝T2T完整基因组测序并构建了高分辨率单细胞转录组图谱，成功解析了子实体皮壳层的发育轨迹；发现一个新颖的CYP450酶特异性催化生成灵芝酸关键中间体——丹芝酸E和F。该研究为阐明灵芝酸复杂的生物合成网络提供了时空多组学研究范式，为开发灵芝酸小分子创新药物和实现资源可持续利用奠定理。

为了探索灵芝酸的空间分布，研究团队使用MALDI质谱成像技术对不同成熟阶段的原基、子实体中的24种灵芝酸类化合物进行空间定位，发现灵芝酸类化合物特异性分布在灵芝的皮壳层。团队完成了端粒到端粒（T2T）水平的灵芝单倍体基因组精细图谱；基于灵芝T2T基因组，首次绘制了灵芝子实体单细胞转录组，通过基因标记物注释到灵芝皮壳层外层、皮壳层中层、皮壳层内层、菌肉层、菌管层和孢子等6种细胞类型，发现已报道的灵芝酸生物合成基因在灵芝皮壳层外层中显著高表达。重构了灵芝子实体的发育轨迹，发现灵芝酸皮壳层的三层结构由皮壳层外层发育形成，与实际灵芝栽培过程中观察到的皮壳层增厚、分层现象一致，进一步揭示了灵芝酸的合成与灵芝子实体发育之间的内在联系。

结合灵芝酸的空间分布和生物合成关键基因的组织差异性表达特征，鉴定到14个参与灵芝酸生物合成的候选CYP450基因。通过酵母表达体系鉴定到一个新的CYP450基因GlCYP512A3，可以连续两步催化灵芝酸HLDOA生成丹芝酸E和F。其中丹芝酸F是新鉴定的灵芝酸类化合物，体外药理活性证实具有抗癌活性。此外，研究团队实现了羊毛甾醇、灵芝酸中间体HLDOA、丹芝酸E和F等在米曲霉底盘系统中的高效合成（已申请专利）。该研究为灵芝酸药物的开发及绿色生物制造研究提供重要的数据支撑。

东北林业大学生命科学学院都昱朋、彭爽、澳门大学中华医药研究院陈虹果、中国中医科学院中药研究所李俊为论文的共同第一作者。东北林业大学生命科学学院徐志超、刘成伟、浙江寿仙谷植物药研究院李振皓、中国中医科学院中药研究所孙伟为该论文的共同通讯作者。埃及开罗大学Mohamed A. Farag教授、日本静冈大学Hirokazu Kawagishi教授、Jing Wu博士（现岩手大学副教授）等参与指导该工作。该研究工作得到了国家重点研发计划（No. 2023YFC3504104、No. 2024YFD2100701）、国家自然科学基金（No. 32370069）、浙江省自然科学基金杭州区域创新发展联合基金（No. LHZSZ24H280003）、农业新品种选育重大科技专项（No. 2021C02073）以及中央引导地方科技发展资金项目（No. 2024ZY01009）的资助。

东北林业大学天然产物资源与利用课题组招聘启事：

课题组聚焦中草药、大型真菌等基因组学、活性物质代谢合成及调控研究，近年来学术成果发表在Sci Adv、Nat Commun、Adv Sci、JACS、ACIE、Engineering等学术期刊上。课题组汇聚了国家级青年人才、省级人才等一批优秀的科研骨干，研究成果获省部级科技奖励多项。现因团队发展需要，诚邀天然产物化学、生物合成途径解析、生物信息学、酶工程改造、代谢工程等相关领域，品德端正、勤奋刻苦、作风踏实、有团队协作精神且工作积极主动的有志青年加入。本招生启事自发布日起长期有效，请感兴趣的有志青年将申请资料，包括个人简历、研究工作经历及其它能证明科研能力的相关资料电子文件（PDF格式），发送至邮箱：haoaixin@nefu.edu.cn，邮件主题请标明：博士后+姓名+学校。

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