靶向拓扑异构酶IV的吩嗪调控微生物组动力学及其在生物防治中的应用

来自未知的研究人员开展吩嗪作用机制研究，通过计算分析与互作实验揭示细菌拓扑异构酶IV是微生物源吩嗪的关键靶点，阐明其通过诱导DNA损伤抑制革兰氏阳性菌的机制，并构建合成菌群成功防治小麦镰刀菌冠腐病，为微生物组工程和生物防治提供新策略。

　　

吩嗪(Phenazines)作为微生物分泌的天然生物活性物质，其作用机制及对微生物组的调控功能尚不明确。通过对135万+细菌基因组的计算分析，发现193种细菌能产生吩嗪。根际微生物组数据表明吩嗪可通过抑制革兰氏阳性菌（如枯草芽孢杆菌_{Bacillus subtilis}）调控群落结构。实验证实吩嗪-1-甲酰胺(PCN)直接结合细菌拓扑异构酶IV(Topoisomerase IV)，抑制其解环活性，引发DNA损伤导致细胞死亡。研究进一步构建了产吩嗪假单胞菌(_Pseudomonas)与耐药枯草芽孢杆菌的双菌联合体系，显著增强对小麦镰刀菌冠腐病(Fusarium crown rot)的协同防治效果。该研究揭示了微生物互作的新机制，为靶向调控微生物组提供了理论基础和实践方案。