Nat Metab | 罗小舟/唐啸宇等团队合作通过协同进化分析阐明促进天然产物生物合成的基因

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链霉菌拥有最多的天然产物生物合成基因簇(BGCs)，但为每个链霉菌物种开发通用的工程策略是具有挑战性的。

2024年4月12日，中国科学院深圳先进技术研究院 罗小舟、 Jay D. Keasling及 深圳湾实验室唐啸宇 共同通讯在 Nature Metabolism   在线发表题为“ Elucidation of genes enhancing natural product biosynthesis through co-evolution  analysis ”的研究论文， 该研究表明在一些链霉菌物种中一定存在一组与BGC共同进化以支持生物合成能力的基因，并且它们的鉴定可能为提高其他菌株的生产力提供通用策略。

该研究展示了链霉菌中与天然产物BGCs共同进化的基因可以通过系统基因组学分析确定。在与聚酮BGCs共同进化的597个基因中，研究了11个“辅酶”类别的基因，包括编码辅助因子吡咯喹啉醌的基因簇。将 pqq 基因簇植入11株链霉菌中，可提高16385种代谢物的产量，其中包括36种已知的天然产物，产量提高了40倍，并激活了几个沉默基因簇。 该研究为提高聚酮产量和发现以前未发现的BGCs提供了一种创新的工程策略。