大自然的炼金术：细胞废物转化为必需化学物质！

据研究表明，动物和人类可能会产生超过10万种不同的化学物质，而这其中很大一部分尚未被深入研究。目前，我们尚未确定产生这些代谢物的酶是哪些，这也是了解它们如何促进生存的主要挑战之一。

鉴于此，近期由博伊斯汤普森研究所（BTI）Frank Schroeder 教授团队在《Natural Chemical Biology》期刊上发表题为“Repurposing degradation pathways for modular metabolite biosynthesis in nematodes”的研究成果。研究人员揭示了动物体内一种以前未知的生化循环过程，即利用细胞废物产生新的、重要的化学物质。这些化学物质在调节行为、发育和衰老方面起着重要作用。该研究与之前的看法相反，被认为编码羧酸酯酶(水解酯的酶)的基因，实际上是从细胞废物中组装各种新的代谢物。这项研究有可能彻底改变我们对包括人类在内的动物功能的理解。

根据在《Natural Chemical Biology》上发表的论文成果，研究展示了动物广泛回收生化废物，并利用这些废物产生新型化学物质，这些物质在生物学中扮演着关键角色，从调节行为到促进发育和抵抗衰老。研究显示，之前认为编码羧酸酯酶的基因实际上在将通常被认为是“细胞废物”的构建块组装成一系列新的代谢物方面发挥着关键作用。令人惊讶的是，所谓的羧酸酯酶被发现有助于形成酯和酰胺键，而这与计算算法预测的功能相反。这一发现表明我们对生物化学的理解在很大程度上仍然不完整。

这种生化循环机制的发现为未来的研究开辟了令人兴奋的新途径，有可能大大加速未知代谢物的结构和功能注释。这项研究为探索超过10万种不同的、未经研究的化学物质的结构和功能开辟新的研究途径。由于未知的结构空间是化学物质的宝库，它可能是理解许多生物过程的关键。未来的研究可以进一步深入探索这种生化循环机制，以更好地理解动物和人类的功能和生物过程，并揭示这些化学物质在调节行为、发育和衰老方面的具体作用。

参考文献

“Repurposing degradation pathways for modular metabolite biosynthesis in nematodes” by Chester J. J. Wrobel and Frank C. Schroeder, 6 April 2023, Nature Chemical Biology. DOI: 10.1038/s41589-023-01301-w

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