遇见/摘要
链霉菌基因组存在大量天然产物生物合成基因簇（BGC），能够产生多种具有生物活性的天然产物。然而，大多数次级代谢产物BGCs处于沉默状态，因此，开发激活沉默BGCs 的工具已成为挖掘新天然产物的有效策略。近日，来自天津大学的罗云孜课题组与中科院上海药物研究所叶阳团队在《Nature Communications》期刊上发表文章“Repurposing Endogenous Type I-E CRISPR-Cas Systems for Natural Product Discovery in Streptomyces”，系统地分析了源于74株链霉菌的 I-E型CRISPR系统，在此基础上设计了一系列CRISPRa/CRISPRi工具，并证明它们能有效激活非模式链霉菌株的沉默BGCs。他们激活了来自9个链霉菌的13个负责合成各种天然产物（包括linaridin、NRPS和聚酮类化合物）的BGCs，并对这些化合物进行了鉴定和表征。总之，这一系列工具包，有助于精确调控链霉菌的基因表达并有效挖掘天然产物。
遇见/内容
该研究（1）对74株链霉菌进行了生信分析，发现共有28个链霉菌来源的I-E型CRISPR系统；（2）选择了三个I-E型CRISPR系统设计构建了1.0抑制系统（CTR 1.0）工具，该工具可以实现单靶点和双靶点抑制；（3）设计构建了1.0版本的激活工具（CTA 1.0），激活了沉默的PTM基因簇；（4）为了实现可编程的转录调控，设计构建了2.0版本的抑制/激活工具CTR/CTA 2.0，根据scRNA设计的不同，可用作转录激活或抑制，使用该工具激活了沉默的ACT基因簇和PTM基因簇；（5）在9株链霉菌中选择了共21个生物合成基因簇进行激活，并成功激活了13个天然产物生物合成基因簇，发现了聚酮类、核糖体肽类及生物碱类的新型化合物。
该工具适用于原位激活模式、非模式和极端链霉菌中的单个基因和/或大型生物合成基因簇，有望促进从链霉菌中发掘隐藏的天然产物，为天然产物的发现与开发提供了新途径。
招聘信息
天津大学化工学院罗云孜教授课题组拥有优良先进的仪器设备和实验条件，常年招聘博士后及研究助理，欢迎具有化学或生物学等相关专业博士学位；或具有合成生物学，结构生物学，微生物学，植物化学，分子生物学，天然产物化学及生物信息学等相关领域科研经历者联系，请有意者发邮件 yunzi.luo@tju.edu.cn 联系。
遇见/致谢
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本期参考文献：
https://www.nature.com/articles/s41467-024-54196-z
遇见生物合成
合成生物学/天然产物生物合成
姊妹号“生物合成文献速递”
