《细胞化学生物学》：基因编辑技术使对抗超级细菌的抗生素产量增加10倍

英国约翰·英纳斯中心的研究人员利用基因编辑技术创造了一种新的蚁链霉菌菌株(Streptomyces formicae)，该菌株能大量生产具有医学前景的分子。

在过去十年中发现的蚁霉素(formicamycin)有很大的潜力，因为在实验室条件下，像MRSA这样的超级细菌不会对它产生抗药性。

蚁霉素是在一种非洲蚂蚁的巢穴中发现的一种细菌，这种蚂蚁使用产生可以抗生素的细菌来保护自己和食物来源不受病原体的侵害。

然而，蚁链霉菌只能产生少量的抗生素。这使进一步研究变得困难，也是将分子用于临床试验的一个障碍。

在这项新的研究中，研究人员使用CRISPR/Cas9基因组编辑技术制造出一种菌株，该菌株在琼脂平板上产生10倍以上的甲酸霉素，在液体培养中甚至能生产更多。

通过DNA测序，研究人员发现蚁霉素生物合成基因簇由24个基因组成，受簇内三个关键调控因子的活性控制。他们使用CRISPR/CAS-9对调控基因进行改变，并测量产生了多少抗生素。

CRISPR/-Cas9涉及利用微生物免疫系统的一部分来使DNA发生有针对性的改变。通过揭示这三个重要调节因子的作用，该团队能够将突变组合起来，使产量最大化。他们添加了一个额外的促进基因(forGF)，并删除了阻遏基因(forJ)。

删除阻遏基因使得在液体环境中也能产生蚁霉素，而这在以前是不可能的，这曾是扩大其生产的一大障碍。

该研究已发表在《细胞化学生物学》(Cell Chemical Biology)上。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接：

https://www.cell.com/cell-chemical-biology/fulltext/S2451-9456(20)30520-1