CRISPR/Cas9 系统助力解析 Edenia gomezpompae 中 preussomerins 的生物合成机制

研究人员开发针对 Edenia gomezpompaeSV2的 CRISPR/Cas9 基因编辑系统，揭示 EgPKS 对 preussomerins 合成的作用。

　　Edenia gomezpompae 是一种源自植物的内生真菌，它能产生多种 preussomerins（一类带有两个螺缩酮基团的螺双萘类化合物），这类化合物展现出显著的抗菌、抗真菌以及细胞毒性活性。从结构上看，preussomerins 的生物合成可能与 1,8 - 二羟基萘（1,8-dihydroxynaphthalene，DHN）的生物合成有关，DHN 是 DHN - 黑色素（DHN-melanin）的前体。然而，由于缺乏针对 E. gomezpompae 的有效基因编辑工具，阻碍了对 preussomerins 生物合成的研究。

在这项研究中，研究人员开发了一种基于 CRISPR/Cas9 的基因编辑系统，用于从狗尾草（Setaria viridis）茎中分离出的 E. gomezpompae_SV2，该系统利用内源性 U6 小核 RNA（U6 snRNA）启动子驱动单导向 RNA（sgRNA）表达。利用这个系统，研究人员成功破坏了聚酮合酶（polyketide synthase，PKS）编码基因 Egpks，Egpks 是一种推测的 1,3,6,8 - 四羟基萘合酶基因，参与 DHN - 黑色素的生物合成。当使用 U6 snRNA - 3 启动子时，编辑效率高达 92%，敲除效率达到 71%。此外，被破坏的突变体（?Egpks）呈现白色菌丝，并且失去了产生 preussomerins 的能力。这些结果为 E. gomezpompae 的遗传操作提供了基础工具，同时揭示了 EgPKS 在 preussomerin 型螺双萘类化合物生物合成中的作用。