紫杉醇是一种天然抗癌药物，长期以来，紫杉醇来源于有“植物大熊猫”之称的红豆杉，难以人工合成。紫杉醇究竟有何基因密码？阻碍人工合成的原因在哪里？近日，记者从中国农科院获悉，我国科学家通过对南方红豆杉进行全基因组测序，首次组装成功了染色体级别的高质量参考基因组，揭示了抗癌药物紫杉醇生物合成的遗传基础，相关研究论文近日在线发表于预印平台bioRxiv。
该研究将加快紫杉醇异源合成底盘的设计和开发，并有力推动我国紫杉醇生物合成与调控研究以及产业的进一步发展。中国农科院供图
来自于珍稀植物的抗癌药物
紫杉醇是红豆杉属植物中的一种复杂的次生代谢产物，是世界上使用最广泛的明星抗癌药物。上世纪60年代，美国化学家沃尔和瓦尼从一种红豆杉属的植物太平洋紫杉的树皮中，分离出紫杉醇。经过二十多年的临床研究，1992年首款紫杉醇注射液“Taxol”上市。至今，紫杉醇是已知疗效最好的植物源抗肿瘤药物之一，具有高效、低毒、广谱的特点，对卵巢癌、乳腺癌、恶性黑色素瘤、肺癌、前列腺癌、脑癌和大肠癌等具有明显的治疗效果。
医学实验结果显示，目前想要获取紫杉醇类原料药，主要依赖红豆杉植物类提取和化学半合成。科研工作者们采集人工培育的红豆杉枝叶，利用溶剂萃取、固相萃取、超临界流体萃取、膜分离、色谱分离等分离提取方法，提取与紫杉醇结构类似的前体，如巴卡亭Ⅲ、10-去乙酰巴卡亭Ⅲ等，再借助化学修饰的大规模生产方法，得到医用紫杉醇原料药。