现代医学广泛使用了细菌自然产生的药物。知名度最高的天然产品之一是青霉素，一种从某些霉菌中开发出来的抗生素，被认为是医学和人类健康方面最重要的发展之一。科学家们现在可以获得数十万个微生物基因组和它们制造的天然化合物，因为DNA测序技术已经让其变得更加便宜和快速。

然而，据伊利诺伊大学约翰和玛格丽特-维特化学教授道格-米切尔（MMG）称，与这些生物体通过利用它们所拥有的遗传途径能够生产的化合物数量相比，这一点微不足道。

"这只是冰山一角，"米切尔说。"在我们今天所知道的已知分子与自然界有能力生产的分子之间存在着差距。至少是100比1。"

核糖体产生和翻译后修饰的肽，或简称"RiPPs"是一种天然产品，已成为抗生素的一个流行来源。获取RiPPs的传统方法很费力，包括将每个基因插入模型生物体，如大肠杆菌，一次一个观察它产生什么化合uBiFwDKnC物。然而，在最近的一项研究中，研究人员利用伊利诺伊州先进生物制造生物中心，能够以前所未有的速度和规模找到并描述新的RiPPs，这是卡尔-R-沃斯基因组生物学研究所的一项重要联合工作的成果。

iBioFAB是一个实验室自动化系统，可以一次从数百个基因中分析和创建许多合成基因途径，这项任务通常需要众多研究人员和更多时间来完成。这项研究是米切尔的实验室、赵惠民（BSD/GSE负责人/CABBI/CGD/MMG）的实验室、Steven L. Miller化学和生物分子工程主席、Wilfred van der Donk（MMG）的实验室、Richard E. Heckert化学捐赠主席和Howard Hughes医学研究所研究员之间的合作。

在伊利诺伊大学厄巴uBiFwDKnC纳香槟分校大规模合作的一篇新论文中，研究人员能够以前所未有的速度和规模，利用伊利诺伊大学先进生物制造的生物基金会，发现并描述新的核糖体合成和翻译后修饰的肽（RiPPs）。资料来源：伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校卡尔-R-沃斯基因组生物学研究所

三位共同第一作者，Mitchell实验室四年级博士生Alex Battiste、Zhao实验室五年级博士生Chengyou Shi和van der Donk实验室博士后Richard Ayikpoe描述了他们如何在各自的实验室领导该项目的一部分。Shi的团队准备了合成基因，然后使用iBioFAB与一个名为RODEO的基因组挖掘程序集成，将它们组装成候选路径，或基因集群。然后，不同类别的基因簇被交给Battiste和Ayikpoe的团队，以测试哪些途径具有功能性并可能在大肠杆菌中产生新的RiPPs。任何显示出抗生素活性的RiPPs结构都由Ayikpoe的团队进行了详细描述。高通量技术允许一次性测试由大约400个基因组成的96条途径，产生了30种新化合物。

"与传统的RiPP发现方法相比，我们的平台在许多方面都具有可扩展性和高通量性，从生物合成基因簇的识别、克隆、生产，uBiFwDKnC以及检测和表征，"Shi说。"我想说，这是第一个用于大规模发现RiPP的平台。"

在发现的新化合物中，有三个被发现具有抗菌特性。当对肺炎克雷伯氏菌（Klebsiella uBiFwDKnCpneumoniae）进行测试时，发现新发现的抗菌性RiPPs能够有效地杀死这种危险的细菌。研究人员说，这可能是发现对目前抗生素药物有抗药性的细菌有效的化合物的一个新途径。

"我们发现三种RiPPs对已知涉及医院获得性感染的病原体具有抗菌性，包括克雷伯氏菌，"Ayikpoe说。"这项研究表明，通过使用这个平台扩大我们可以一次性筛选的生物合成基因簇的数量，我们更有可能发现可能具有治疗作用的抗微生物化合物。"

这篇论文的目标有两个：展示高通量技术快速构建和测试新的RiPPs的基因簇的能力，同时也强调在IGB内实现的那种大规模合作项目。

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https://www.nature.com/articles/s41467-022uBiFwDKnC-33890-w