研究人員從土壤細菌中喚醒DNA，發現新的酸性抗生素

通過從土壤細菌Streptomyces sclerotialus捕獲和工程化DNA片段，並且可以幫助對抗細菌感染，發現了Scleric Acid-由華威大學生命科學學院和化學系的研究人員。

由Christophe Corre博士和Manuela Tosin博士領導的團隊已經在化學科學中發表了一種新的生物活性天然產品的特徵，其衍生物可用作抗生素並有助於抵抗感染。

新分子在土壤細菌Streptomyces sclerotialus（在Pune - 印度中分離）的沉默基因簇中加密，並通過使用生物信息學分析，CRISPR / Cas9基因編輯和分析化學儀器的組合打開其他沉默途徑而發現。 。

生物信息學工具允許識別DNA序列中編碼的蛋白質並預測它們可能發揮的作用。在大多數旨在發現新天然產物的研究中，研究人員尋找與已知生物合成機器具有同源性的保守酶。在該研究中，靶向與生物合成基因相關的保守調節元件。一種方法有望導致發現由真正新型生物催化劑組裝的天然產物。

該研究揭示了一種結構上新的天然產物類別，以及新的生物合成酶，它們催化構成硬化酸的結構單元之間獨特的縮合反應。這些酶可以作為生物催化劑用於製造高價值化學品。

使用快速且有效的基於CRISPR / Cas9的基因編輯技術在次生生物中進行目的基因簇的表達和操作。這意味著不需要優化用於工程化感興趣細菌物種的方案，並且該方法可以擴展到利用在遺傳上難以處理的細菌中或甚至在宏基因組中鑒定的基因簇（直接從環境樣品中回收的遺傳物質）。

設計細菌被認為「正常」用於競爭其他微生物的遺傳沉默途徑的方法可以導致發現各種新的抗微生物化合物 - 這可能有助於解決抗生素抗性危機。

研究人員隨後測試了硬化酸可能的抗生素能力，發現它對結核分枝桿菌（H37Rv）表現出中等的抗菌活性，對該菌株的生長表現出32％的抑制作用。硬化酸還顯示出對癌症相關代謝酶煙醯胺N-甲基轉移酶（NNMT）的抑制活性。

華威綜合合成生物學中心的Christophe Corre博士評論道：

「在過去的十年中，技術進步的結合，特別是DNA測序，生物信息學工具開發，微生物基因工程和分析化學，已經真正改變了遊戲。已經開發出新的策略來利用細菌的基因組並獲得大量的尚未開發的具有治療潛力的新分子來源，特別是治療傳染病。

使用合成生物學，我們的研究證明，在轉錄水平上打破鎖定確實會引發真正新型生物活性物質的產生。下一個改變遊戲規則的將是成功實施自動化和機器人技術，以表徵數千種在DNA水平上保持加密的天然產品。「

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