约翰·英尼斯中心 四倍体蚂蚁是一种非洲蚂蚁，它使用产生抗生素的蚂蚁链霉菌来保护自己免受疾病的侵害
荣誉:迪诺·J博士
悬崖燕 科学家们利用基因编辑的进步，实现了靶向霉素抗生素的超级细菌产量的10倍增长
约翰·英尼斯中心的研究人员利用这项技术创造了一种新的福米加链霉菌菌株，这种菌株能够过量生产具有医学前景的分子
在过去的十年中发现的蚁酸霉素有很大的潜力，因为在实验室条件下，像耐甲氧西林金黄色葡萄球菌这样的超级细菌不会对它们产生耐药性
然而，福米加链霉菌只生产少量的抗生素
这使得进一步研究的纯化难以扩大规模，并且阻碍了将分子用于临床试验
在一项新的研究中，研究人员使用CRISPR/Cas9基因组编辑技术制造了一种菌株，这种菌株在琼脂平板上产生十倍多的蚁酸霉素，在液体培养中甚至更多
通过基因测序，他们发现福米霉素生物合成基因簇由24个基因组成，并由簇内三个关键调节因子的活性控制
他们使用CRISPR/Cas-9来改变调节基因，并测量抗生素的产量
CRISPR/-Cas9，涉及使用微生物免疫系统的一部分来对DNA进行靶向改变
通过揭示三个重要的调控者的角色，研究小组能够结合突变来最大化产量
他们添加了一个额外的福米霉素增强基因副本，有效地将脚放在加速器上，并通过删除阻遏基因来消除刹车 令人惊讶的是，解除刹车，ForJ，导致在液体培养中产生formicamycins，这在以前是不可能的，这是扩大这些有用化合物生产的障碍
同样的活性也导致产生不同变异的蚁酸霉素，它们对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌具有很好的抗菌活性
“Formicamycins是一种很有前途且功能强大的新型抗生素，我们已经利用基因编辑技术产生了一种过量生产这些分子的菌株
这将使我们了解它们是如何工作的，并确定它们是否具有临床开发的潜力
丽贝卡·迪瓦恩
下一步研究的重点是进一步了解福米霉素生物合成的调控，因为用于获得新菌株的一些基因缺失具有意想不到的效果
该项研究的另一位作者、约翰·英尼斯中心的小组组长马特·休金斯教授说:“我们还有很多东西要学，当我们搞清楚这一点后，我们可能会进一步提高产量。”
“我们将利用这种高产菌株来纯化足够多的蚁酸霉素，以弄清它们的作用方式，它们是如何杀死像耐甲氧西林金黄色葡萄球菌这样的超级细菌的，以及为什么这些超级细菌不会产生耐药性
这对它们作为抗生素的进一步发展至关重要，”他补充说
福米加链霉菌是一种细菌，发现于一种叫做四倍体的非洲蚂蚁的巢穴中
蚂蚁使用产生抗生素的细菌来保护自己和食物来源免受病原体的侵害
所有已知抗生素的一半来自链霉菌属细菌的特殊代谢产物，其中许多是在60多年前抗生素发现的黄金时代发现的
与此同时，几乎没有新的抗生素被引进，增加了抗生素耐药性带来的威胁
迫切需要能够杀死所谓超级细菌如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抗生素
休金斯教授的小组工作是与约翰·英尼斯中心的巴里·威尔金森教授合作进行的
威尔金森教授说，由于英国生物技术研究中心成功的资本支出招标，最近购买了天然产品化学设备，这将大大提高在该项目下一阶段扩大蚂蚁金服生产的能力
重新布线的福米霉素生物合成基因簇的调节，使有前途的抗菌化合物的开发成为可能，发表在《细胞化学生物学》杂志上
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