美國加州大學(xué)(University of California；UC)研究團隊發(fā)表論文描述一種新型算法，能較之前所有研究多辨識出種類逾10倍的天然抗生素。

據(jù)報導(dǎo)，抗藥性已成為全球性的重大問題。許多藥物，包括萬不得已才使用的萬古霉素(vancomycin)和達托霉素(daptomycin)等抗生素都是肽類天然物(Peptidic Natural Product；PNP)。事實上，許多抗菌劑和抗癌劑亦為PNP。

然而，無論在實驗上和運算上，發(fā)現(xiàn)新的PNP都是艱難的挑戰(zhàn)。UC研究團隊于《Nature Microbiology》期刊上發(fā)表的論文中描述了一種新算法，能較之前所有研究辨識出多逾10倍的PNP。

加州大學(xué)圣地牙哥分校(University of California San Diego)計算機科學(xué)教授Pavel Pevzner為該論文的通訊作者，該論文共同作者為Pevzner之前的指導(dǎo)學(xué)生，現(xiàn)為卡內(nèi)基美隆大學(xué)(Carnegie Mellon University)的運算生物系助理教授Hosein Mohimani。

PNP代表復(fù)雜化合物的最后堿基，而直到最近仍無法用運算研究來發(fā)現(xiàn)。PNP是細菌和真菌在求生存的戰(zhàn)斗過程產(chǎn)生，因此具備成為天然抗生素的龐大潛力。隨著抗菌藥物的耐藥性成為全球關(guān)注焦點，藥物迫切需要新的抗生素，而發(fā)現(xiàn)天然抗生素的創(chuàng)新方法越來越重要。

該團隊在研究中描述一種用于辨識PNP的新型運算方法VarQuest。VarQuest可一次處理大量質(zhì)譜數(shù)據(jù)，因此可應(yīng)用于高通量的藥物開發(fā)管道，如最近發(fā)表的Global Natural Products Social(GNPS)分子網(wǎng)絡(luò)。GNPS已包含全球收集的10億多個質(zhì)譜圖，是未來生物活性化合物的金礦。

與現(xiàn)有競爭運算法相比，VarQuest不僅能辨識已知的PNP，且能辨識其新型變體，而這些變體有時在臨床上更有效。對整個GNPS進行的VarQuest分析找出比之前所有方法多逾10倍的PNP變體。

此外，VarQuest揭示了PNP的驚人多樣性，這可能反映了各種細菌物種對不斷變化的環(huán)境和競爭的進化適應(yīng)性，例如，肽抗生素變體庫的持續(xù)變化以響應(yīng)抗生素抗性。

Mohimani表示，天然物(natural product)領(lǐng)域的研究人員正在收集微生物菌株的大規(guī)模代謝組學(xué)數(shù)據(jù)，并改用大數(shù)據(jù)來發(fā)現(xiàn)天然物。VarQuest則為理解已在該領(lǐng)域收集到的大數(shù)據(jù)的第一步。