瑞士苏黎世联邦理工学院微生物研究所研究人员探索如何使用环境DNA（eDNA）技术研究海洋中的微生物多样性。
为了检测由细菌制成的新天然产物，研究团队检测了从世界每个海洋区域不同深度收集的1000个水样中公开的DNA数据。借助环境DNA（eDNA）分析等现代技术，寻找新物种和发现哪些已知的生物体可以在哪里找到变得更加容易，但是，对于海洋微生物提供了哪些特殊的效果等方面还知之甚少，换句话说，它们制造了哪些对生物体之间的相互作用很重要的化学成分。支持这项研究的假设是，海洋微生物组蕴藏着巨大的天然产品潜力，对人类是有益的，例如抗生素。
对从样本中提取的eDNA进行测序，然后在计算机上重建整个基因组，研究人员成功解密了编码信息—蛋白质的蓝图。最后，他们将这些新数据与现有的8 500个海洋微生物基因组数据集整合到一个数据库中。这为他们提供了35 000个基因组来寻找新的微生物物种，特别是寻找有前景的生物合成基因簇（BGC）。BGC是一组为天然产物提供合成途径的基因。
在这些基因组数据中，研究人员不仅检测到许多潜在有用的BGC（总共约 40 000个），而且还检测到以前未发现的属于Eremiobacterota门的菌种，已知这组细菌仅存在于陆地环境中，并没有表现出任何特殊的生物合成多样性。研究团队将这些细菌的一个新家族命名为Eudoremicrobiaceae，并且还能够证明这些细菌是常见且广泛存在的：属于该家族的一个物种，Eudoremicrobium malaspinii，占海洋中所有细菌的6%。
研究人员详细研究了两种Eudoremicrobiaceae BGC，一种是包含酶遗传密码的基因簇，另一种是抑制蛋白水解酶的生物活性天然产物，研究人员通过实验验证了这两种天然产物的结构和功能。由于无法培养E. malaspinii，他们不得不将基因移植到模型细菌中，这样它们就可以作为天然产物的设计图。这种细菌产生相应的产物。最后，研究人员从细胞中分离出分子，确定结构并验证生物活性。（王琳 编译）
