酶是一种高度特异性的催化剂，可提供改进的药物和更环保的工业过程。天然存在的酶通常必须进行优化，这通常通过定向进化来实现；然而，酶的定向进化包括多个分子生物学步骤，包括DNA提取、体外文库构建、转化和有限的筛选量，导致这仍然是一个劳动和资本密集型的过程。
有鉴于此，Harvard University的D. A. Weitz和K. Ilić Đurđić合作，开发了一个有效且广泛适用的连续进化平台，该平台能够在直接测量酶活性的基础上，对适应度景观进行可控探索，以超高通量进化酶。遗传多样性是由基于nCas9的EvolvR体内基因多样化系统的改进版本和沿基因全长平铺的sgRNA组合产生的。从产生的遗传多样性中，对每轮表达酶活性最高的突变体细胞进行分类。使用单一的微流体芯片，将细胞与试剂混合，在反应期间孵育细胞，并对最佳突变体进行分类。该系统使细胞能够在单细胞液滴筛选之间连续通过，并在最小干预的情况下生长和多样化。这种基于液滴的微流体平台在生长和诱变之间循环细胞，然后用最少的人干预进行筛选，依靠具有诱变聚合酶的nCas9嵌合体，使用沿基因排列的sgRNA在体内产生基因多样化。
图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.随后，该研究以天蓝色链霉菌中的糖氧化酶—醛糖醇氧化酶为研究对象，利用开发的酶定向进化平台改变了其对甘油的底物特异性，将废物转化为甘油酸盐这一有价值的原料，并筛选到一个催化效率提高10.5倍的突变体。
图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.原文标题：Controlled Continuous Evolution of Enzymatic Activity Screened at Ultrahigh Throughput Using Drop-Based MicrofluidicsAngew. Chem. Int. Ed. doi.org/10.1002/anie.202303112原文作者：R. G. Rosenthal+, X. Diana Zhang+, K. Ilić Đurđić,* J. J. Collins, and D. A. Weitz*
