在一项发表于2024年12月13日《科学》（Science）期刊上的研究中，萨尔州亥姆霍兹药物研究所和德国感染研究中心的研究人员介绍了一种名为ACTIMOT（Advanced Cas9-mediaTed In vivo MObilization and mulTiplication of BGCs）的创新遗传方法。这种方法借鉴了细菌自然发生的基因转移机制，旨在扩增和分离细菌中的生物合成基因簇（BGCs），以生产新的生物活性天然产物。
细菌之间交换遗传物质的能力是它们适应环境变化的关键因素之一，这一过程也促进了抗生素抗性等特性的传播。研究人员利用CRISPR-Cas9“基因剪刀”技术，发展出了ACTIMOT技术，能够对细菌的遗传物质进行精确编辑，并通过模拟细菌间自然的基因转移过程，在体内释放、稳定化并扩增生物合成基因簇。
ACTIMOT的工作原理是将目标BGC从其原生位置切割下来，并插入到一个可以被细菌复制和传递给其他细胞的移动遗传元素——如质粒上。这使得即使是在实验室条件下不太活跃的BGC也能被激活和扩增，从而可能产生新的天然产物。如果需要，这些包含BGC的质粒还可以转移到更适合生产的菌株中，进一步促进新型分子的生成。
这项技术的优势在于它能快速有效地获取细菌中隐藏的生物合成潜力。研究团队通过ACTIMOT发现了39种属于四个先前未知类别的新天然产物，证明了该技术在新药候选物发现方面的潜力。共同通讯(http://www.maoyihang.com/sell/l_25/)作者Chengzhang Fu博士指出，ACTIMOT模拟了天然细菌基因转移的过程，使他们能够直接从天然细菌细胞内获得整个BGC，并解锁之前隐藏的天然产物。
Rolf Müller博士补充说，微生物世界提供了大量尚未被充分探索的化学(http://www.maoyihang.com/sell/l_9/)多样性，而ACTIMOT为挖掘这一资源提供了一个强大的工具(http://www.maoyihang.com/sell/l_5/)，有望显著加快新活性成分的发现和发展。
目前，ACTIMOT已经被成功应用于链霉菌属细菌，但研究人员计划将其应用范围扩大到其他具有高潜力的细菌种类。此外，该技术还有望在大规模生产有价值的天然产物、探索未表征的基因途径以及优化天然产物等方面发挥重要作用。
