放线菌（Actinomycetes）基因组中蕴藏着丰富多样的次级代谢产物生物合成基因簇，为活性天然产物发现和开发提供了宝贵资源。将这些微生物的资源潜力转化为可利用的生物合成能力，往往需要涉及功能基因、调控基因及代谢通路等多重工程化改造。然而，大量非模式放线菌仍存在外源DNA递送效率低、难以遗传操作等客观困境，特别是在遗传背景复杂、遗传操作系统极为困难的工业放线菌中。
源自噬菌体的位点特异性重组系统可介导外源DNA在放线菌染色体特定识别位点实现高效整合，但整合型载体也由此将抗性标记、整合酶和基因编辑器等功能元件滞留于染色体中，从而留下隐患。因此，如何取长去短，利用整合型载体有效完成预期基因改造，然后彻底地清除载体及其携带的功能元件，是放线菌代谢工程需要解决的实际难题。
Cre-loxP重组系统借助重组酶Cre能够准确切除两个同向识别位点loxP之间的DNA，但Cre的额外递送显然增加了遗传操作步骤和难度，若将Cre与其它功能元件同时引入，则需要严格把控重组时机，否则Cre的泄露表达将引发新的问题。针对上述问题，近日，药学院孙宇辉教授研究团队在《Vita Microbiology》上发表了题为“Base editing trigger-induced erasable gene-editing tools enhance hit-and-run genome engineering in actinomycetes”的研究论文。该研究开发的可擦除碱基编辑（Erasable base editor, EraBE）系统不仅是一个基于整合型载体的高效、高保真碱基编辑工具，还能够兼顾基因簇的异源表达，并在完成任务后改完即走，不留载体后患。该系统设计的巧妙之处在于将事先经过失活突变的重组酶dCre需经过编辑修复后才能实现功能重启，而恢复活性的Cre随后可将整合在基因组上的质粒自我擦除，并在后续的发酵或迭代基因改造中展现出良好的基因组稳定性和安全性，减少了编辑器、抗性标记和整合酶等非必要元件的长期残留带来的潜在风险，为放线菌天然产物工程改造提供了一种极具拓展潜力的候选方案。
孙宇辉教授为该论文的通讯作者，我院硕士毕业生程贝为该论文的共同第一作者。据悉，《Vita》是由教育部全力支持、由高等教育出版社主办出版、由西湖大学施一公院士和李党生担任共同主编、对标Nature、Science、Cell的重磅期刊，《Vita Microbiology》则是对标《NatureMicrobiology》的系列子刊之一。为促进该期刊的发展，由内地与香港地区33家高校和科研机构共同发起生命科学开放联盟成员单位（含华中科技大学）宣布发表于该刊及子刊的论文视同CNS正刊及其同等子刊。
EraBE系统的功能概览
原文链接：https://www.vita-journal.com/microbiology/EN/10.2738/vita.microbiology.2026.09.0001
