Nat Metab | 羅小舟/唐嘯宇等團(tuán)隊合作通過協(xié)同進(jìn)化分析闡明促進(jìn)天然產(chǎn)物生物合成的基因
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鏈霉菌擁有最多的天然產(chǎn)物生物合成基因簇(BGCs)，但為每個鏈霉菌物種開發(fā)通用的工程策略是具有挑戰(zhàn)性的。
2024年4月12日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院 羅小舟、 Jay D. Keasling及 深圳灣實驗室唐嘯宇 共同通訊在 Nature Metabolism 在線發(fā)表題為“ Elucidation of genes enhancing natural product biosynthesis through co-evolution analysis ”的研究論文， 該研究表明在一些鏈霉菌物種中一定存在一組與BGC共同進(jìn)化以支持生物合成能力的基因，并且它們的鑒定可能為提高其他菌株的生產(chǎn)力提供通用策略。
該研究展示了鏈霉菌中與天然產(chǎn)物BGCs共同進(jìn)化的基因可以通過系統(tǒng)基因組學(xué)分析確定。在與聚酮BGCs共同進(jìn)化的597個基因中，研究了11個“輔酶”類別的基因，包括編碼輔助因子吡咯喹啉醌的基因簇。將 pqq 基因簇植入11株鏈霉菌中，可提高16385種代謝物的產(chǎn)量，其中包括36種已知的天然產(chǎn)物，產(chǎn)量提高了40倍，并激活了幾個沉默基因簇。 該研究為提高聚酮產(chǎn)量和發(fā)現(xiàn)以前未發(fā)現(xiàn)的BGCs提供了一種創(chuàng)新的工程策略。
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