利用DNA亲和纯化测序技术解析Novosphingobium aromaticivorans DSM12444潜在转录因子的体外结合位点

来自美国能源部联合基因组研究所等机构的研究人员，针对木质纤维素生物质转化中芳香化合物代谢的调控难题，采用DNA亲和纯化测序(DAP-seq)技术系统分析了44个Novosphingobium aromaticivorans潜在转录因子(TFs)的全基因组结合位点。研究发现32个TFs具有显著富集区域，为解析该菌芳香代谢调控网络及生物工程改造提供了关键数据支撑。

　　

这项突破性研究揭秘了环境微生物Novosphingobium aromaticivorans的基因调控密码。作为能降解木质纤维素衍生芳香化合物的Alphaproteobacterium，其代谢路径的精细调控一直是学界关注焦点。科研团队创新性地运用DNA亲和纯化测序(DAP-seq)技术，在体外精准绘制了44个预测转录因子(TFs)的全基因组结合图谱。

实验设计极具巧思：从含香草酸和葡萄糖的培养物中提取基因组DNA，超声破碎至75bp片段后构建测序文库。通过HaloTag磁珠捕获系统，结合TnT体外表达体系，成功实现32个TFs的DNA结合特性解析。Illumina NovaSeq平台产生的高通量数据(平均2.8M reads/样本)经bbtools、Bowtie2等生物信息学流程处理，最终使用macs3算法鉴定出1,205至1个不等的结合峰。

值得注意的是，IclR家族转录因子SARO_RS09330表现出惊人的1,205个结合位点，而LuxR、TetR等经典调控蛋白也展现出多样化的DNA结合模式。这些发现如同打开了一扇新窗口，让研究者得以窥见芳香化合物代谢调控网络的复杂图景。该成果不仅为微生物合成生物学提供了精准的调控元件库，更将助力开发高效生物炼制工艺，推动可再生资源的高值化利用。

研究获得美国能源部重大专项支持(DE-SC0018409)，所有原始数据已公开于NCBI SRA数据库，涵盖SRR32559725等32个有效数据集。这套创新研究方法与海量调控数据的结合，标志着微生物代谢工程向系统化、精准化迈出了关键一步。