近日，农业农村部成都沼气科学研究所微生物合成生物学与生物转化创新团队揭示了细菌染色体的层级折叠规律，并提出了细菌三维基因组在合成生物学中的应用思路。相关研究成果发表在《基因组生物学》（Genome Biology）上。

细菌三维基因组应用框架示意图。中国农科院供图

细菌的染色体DNA被压缩至原体积的万分之一，并折叠成三维结构，以适应狭小的细胞空间。这些结构直接影响细菌的生长、繁殖以及应对外界恶劣环境的能力。但长期以来，细菌基因活动是如何调控这些结构变化的，一直是领域内尚未完全厘清的问题。

研究发现，细菌的基因启动表达时，会带动染色体形成有序的层级结构，同时依靠特定结构蛋白维持其稳定，这是细菌应对环境压力的核心机制。进一步研究发现，这些蛋白和染色体结构可作为新型抗菌药物的靶点，通过改造使发酵微生物更耐受各类环境压力，提升发酵生产的稳定性与效率。该研究为高效生物制造菌株及开发新型抗菌技术提供了理论支撑。

该研究得到国家自然科学基金、四川省科技计划和中国农业科学院科技创新工程等项目支持。

相关论文信息：https://doi.org/10.1186/s13059-026-04117-8