细菌凭借其独特的能力，在改善世界的各个方面有着巨大的希望。从可持续化学品生产到作物保护，甚至抗感染，基因工程细菌提供了令人兴奋的可能性。然而，一个主要的瓶颈已经存在-目前的方法只对有限数量的细菌有效。
位于德国维尔纽斯堡的亥姆霍兹rna感染研究所(HIRI)的研究人员利用一种名为IMPRINT的新方法取得了重大突破。这项发表在《分子细胞》杂志上的创新技术，利用无细胞系统显著增强了更多种细菌菌株的DNA转化。
细菌几乎栖息在地球上的每一个环境中，包括人体的内部和外部。提高我们对细菌及其操作的理解可以为预防、诊断和治疗感染带来创新的方法。此外，利用细菌的潜力提供了各种社会效益，例如为化学品生产创造可持续的生物技术解决方案，保护作物免受疾病侵害，从而减少对环境的影响。
科学家必须能够改变这些细菌的基因组成来实现这些好处。然而，DNA的有效转化——将外源DNA引入细胞——长期以来一直是基因改造细菌的障碍。这就限制了它的使用范围，只局限于一小部分微生物。
限制修改制度的存在是一个重大障碍。这些防御机制清除了进入的外来DNA，这些DNA缺乏标记细菌基因组的独特甲基化模式。为了越过这个屏障，需要几个DNA甲基转移酶和一个菌株特异性的过程来将细菌的模式添加到DNA中。
这些酶将甲基(由三个氢原子和一个碳原子组成的小化学基团)与DNA链的碱基结合。需要新的策略，因为这些DNA甲基化模式的劳动密集型和难以规模化的复制或规避可以用现有的方法实现。
由Julius-Maximilians-Universit?t w
rzburg (JMU)和亥姆霍兹基于rna的感染研究所(HIRI)领导的一个团队，布伦瑞克亥姆霍兹感染研究中心(HZI)的一个站点，已经开发出一种新的方法来增强DNA转化并复制这种模式来应对这一挑战。
在TXTL中快速模仿甲基化模式就是他们所说的印记。作为这项技术的一部分，研究人员使用无细胞转录翻译(TXTL)系统表达细菌独特的DNA甲基转移酶，这是一种液体混合物，可以从添加的DNA中产生核糖核酸(rna)和蛋白质。DNA被酶甲基化后被送到目标细菌。
Beisel也是Julius-Maximilians-Universit?t w
rzburg大学的教授，他与美国罗利的北卡罗来纳州立大学(NC State)的研究人员合作，率先开展了这项研究。
与现有的方法相比，IMPRINT提供了速度和简单性。
科学家们表明，IMPRINT能够表达多种DNA甲基转移酶。此外，通过结合这些酶可以重建复杂的甲基化模式。这大大加速了细菌的DNA转化，包括益生菌双歧杆菌和病原体沙门氏菌，包括后者的一种难以转化的菌株，这种菌株受到的关注较少。
在当代研究和医学中有许多可能的用途。当涉及到对抗感染的细菌，如共生细菌或产生抗菌化合物的细菌时，IMPRINT可以增强临床分离的细菌病原体的DNA转化。这些细菌的基因工程可能会产生新型抗生素和基于细胞的治疗方法。
研究小组的目标是扩大“印记”的使用范围。
他乐观地认为，IMPRINT将在研究界得到广泛采用。
