鏈黴菌是抗菌藥物、農藥、抗癌藥物和免疫抑製劑等具有生物活性的微生物次級代謝產物的一個重要來源，但令人沮喪的是，利用傳統的高通量篩選方法和單菌多產物（one strain many compounds）策略發現新藥物的難度越來越大。鏈黴菌基因組的破譯展示給我們大量未被解析的基因簇，預示著新的生物活性物質的存在。盡管鏈黴菌的基因組比釀酒酵母小得多，卻具有更多的ORF，大部分用於調控基因簇的轉錄和翻譯。然而由於鏈黴菌絲狀生長的特性使其基因表達調控難以精確設計、定量和預測，成為合成生物學在該領域發展的一個巨大的技術瓶頸。
最近，一項發表在《美國科學院院報》上的研究結果為我們解決了上述難題。來自中國科學院微生物所的婁春波研究員和張立新研究員的研究團隊合作建立了一個基於流式細胞儀和綠色熒光蛋白sfGFP的單細胞精確定量方法，用於鑒定鏈黴菌中的調控元件。
他們首先在鏈黴菌基因組中引入強啟動子表達的sfGFP基因，然後利用溶菌酶製備原生質體。由於製備原生質體過程中保持原生質體滲透壓的蔗糖緩衝液會損壞流式細胞儀，他們使用了另一種緩衝液替代了蔗糖緩衝液，同時使用碘化丙啶（propidium iodide ，PI）染色區分死細胞，然後利用共焦激光掃描熒光電子顯微鏡掃描。利用該方法，他們對200個天然的或合成的啟動子和200個RBS進行高通量表征。另外又利用絕緣子RiboJ消除了啟動子和RBS之間的幹涉，提高了這些調控元件的模塊性。利用這些調控元件，他們以一種可預測的方式成功地激活並提高了阿維鏈黴菌（Streptomyces avermitilis）中的沉默基因簇番茄紅素的表達。他們的研究提供了一個定量測量方法以及通用的模塊化調控元件，促進了鏈黴菌中基因簇功能優化和藥物發現過程。
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