近期，中国科学技术大学环境科学与工程系在生物工程技术环境风险控制方面取得了新进展，提出了利用基因编辑技术从源头精准控制微生物致病性和抗生素抗性的新方法。研究结果以“Controlling Pathogenic Risks of Water Treatment Biotechnologies at the Source by Genetic Editing Means”为题，于2021年11月13日被Envirommental Microbiology （doi: 10.1111/1462-2920.15851）接收。

环境生物技术被广泛应用于环境污染控制与能源、资源回收等领域。然而，相当一部分环境微生物携带抗生素抗性基因和致病因子等，近年来环境微生物的生态安全性引起了日益广泛关注。为了有效控制环境微生物的生态风险，目前通常采用末端消毒的方式来灭杀所有的微生物，但这类方法往往会导致有毒消毒副产品的产生进而加剧生物风险的传播扩散，并且无法应用于开放的环境体系。

针对上述挑战，我们设计了一种“all-in-one”碱基编辑系统并成功用于环境微生物风险控制。该系统可以在不影响菌体的正常生长代谢的前提下，实现对其关键致病基因和抗生素抗性基因的快速、精确识别和高效、精准抑制。编辑后的功能菌被成功应用于合成纺织废水的生物强化处理，其生物安全性得到显著提升。该研究提供了一种从源头控制环境微生物生态和健康风险的新方法，对提升环境生物技术应用的安全性具有重要意义。

 论文第一作者是2020级博士生吴洁，通讯作者是李文卫教授和刘东风副研究员。该研究得到了国家自然科学基金、科技部重点研发计划等项目的资助。

图 “all-in-one”碱基编辑系统应用于环境微生物风险控制

论文链接：http://doi.org/10.1111/1462-2920.15851