8月10日消息，美国能源部橡树岭国家实验室（ORNL）的研究团队开发了一个结合自动化和人工智能的平台，能够快速识别微生物中的有益遗传特征，支持工业生物技术领域的菌株工程改造。 该平台利用定量性状位点定位（QTL mapping）技术，精确定位控制微生物特定性状的基因触发器，从而将细菌重编程为生产新型化学品和材料的高效工厂。研究由ORNL科学家William Michener等人完成，成果发表于Nature Communications，论文题为Genome shuffling enables quantitative trait locus mapping in Bacillus subtilis。 传统QTL定位方法依赖有性重组来打破基因之间的连锁，但细菌通过无性繁殖方式增殖，遗传变异有限，这使得将DNA序列与可观察的物理性状联系起来极具挑战性。即使在研究最充分的模式细菌中，许多基因的功能仍然未知，控制复杂性状的遗传网络更是知之甚少。 ORNL团队通过基因组重排（genome shuffling）技术解决了这一瓶颈。该方法通过人工诱导细菌的遗传物质重组，生成足够多样的后代群体，使QTL定位得以在细菌体系中应用。结合AI和统计映射技术，平台可以快速、精确地识别控制特定代谢产物或化学品产量性状的关键基因。 该平台对工业生物制造具有直接应用价值。通过精准识别和改造控制产物产量的基因靶点，可以显著提高微生物发酵生产化学品、材料和生物燃料的效率，加速从实验室发现到工业化量产的转化过程。 （来源：GEN）