伊利诺伊大学香槟分校亚里沙·金-克伦佩勒著 信用:CC0公共领域 微生物拥有天然产物生物合成基因簇，这些基因簇具有独特的生物活性，可用于药物开发和农业应用
然而，许多非特征性的微生物血糖控制仍然无法获得
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员此前展示了一种技术，该技术使用转录因子诱饵来激活细菌中大型、沉默的BGC，以帮助发现自然产物
现在，他们开发了一种直接克隆方法，旨在加速新的天然产物的大规模发现
他们的发现发表在《自然通讯》杂志上
命名为Cas12a的方法使用体内Cre-lox重组(CAPTURE)辅助精确靶向克隆，该方法允许直接克隆大的基因组片段，包括那些具有高GC含量或序列重复的片段
在现有的直接克隆方法不能有效克隆这种性质的天然产物的情况下，CAPTURE表现出色
“使用捕获技术，微生物天然产物基因能够以前所未有的速度被直接克隆和异源表达，”研究负责人史蒂文·L
赵慧敏大学化学和生物分子工程讲座教授，也是卡尔·R
伊利诺伊大学沃尔斯基因组生物学研究所
“因此，CAPTURE允许从各种生物中大规模克隆天然产物bgc，这可以导致发现许多新的天然产物
" 研究人员首先通过从放线菌和杆菌中克隆47个天然产物来表征捕获的效率和鲁棒性
在证明捕获效率接近100%后，研究人员克隆并异源表达了来自14个链霉菌属和3个芽孢杆菌属物种的43个非特征性天然产物基因
所产生的化合物被纯化并确定为15种新的天然产物，包括六种前所未有的化合物，命名为双戊环素
四种双戊环素对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、耐万古霉素肠球菌和炭疽杆菌具有抗菌活性
赵说:“解决目前的耐药性危机需要发现能够治疗耐药性感染的新分子。”
“双五抗霉素的发现不仅证明了发现新型抗菌剂的可能性，还提供了一个例子，说明如何将这一策略应用于发现用于药物开发和农业应用的独特生物活性化合物
" 研究人员下一步计划对这些化合物的其他生物活性进行表征，如抗癌、抗寄生虫和抗癌特性
初步结果已经显示了某些化合物的抗癌特性
赵说:“由于其卓越的鲁棒性和效率，捕获技术将有可能成为直接克隆大分子DNA的首选方法，如从基因组或宏基因组DNA直接克隆天然产物BGC，用于各种基础和应用生物学应用。”
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