표적화된 생체 내 과돌연변이 유도는 DNA의 동시적 다양화와 선택을 통해 단백질의 유도진화(directed evolution)를 가속한다. 염기 탈아미노화효소와 T7 RNA 중합효소를 융합한 단백질을 사용하는 시스템은 유전자 특이적 표적화를 제공하지만, 변이 스펙트럼은 C:G→T:A 돌연변이만을 단독 또는 우세하게 나타내는 것으로 제한되어 왔다. 여기서는 모든 전이(transition) 돌연변이(C:G→T:A 및 A:T→G:C)를 유사한 빈도로 도입하는 새로운 유전자 특이적 과돌연변이 시스템인 eMutaT7transition을 기술한다. 두 개의 변이원(mutator) 단백질을 사용하여, 효율적인 두 가지 탈아미노화효소인 PmCDA1과 TadA-8e를 각각 T7 RNA 중합효소에 별도로 융합함으로써, 80시간의 생체 내 변이 유도(in vivo mutagenesis) 동안 1.3 kb 유전자에서 충분히 높은 빈도(∼6.7개의 치환)로 C:G→T:A 및 A:T→G:C 치환이 유사한 수로 관찰되었다. eMutaT7transition 매개 TEM-1 진화(항생제 내성)를 통해 임상 분리주(clinical isolates)에서 발견되는 다수의 돌연변이를 생성하였다. 전반적으로 높은 돌연변이 빈도와 더 넓은 변이 스펙트럼을 바탕으로, eMutaT7transition은 유전자 특이적 생체 내 과돌연변이를 위한 잠재적인 1차(first-line) 방법이다.

리보솜에 의해 합성되고 번역 후 변형되는 펩타이드(ribosomally synthesized and post-translationally modified peptides, RiPPs)는 유전적으로 암호화된 전구 펩타이드를 효소적으로 변형하는 독특한 생합성 논리를 지닌 구조적으로 다양한 천연물의 한 계열이다. 이들의 구조적·생합성적 다양성이 주로 충분히 탐구되지 않은 가운데, 독특한 구조 모티프와 생합성 경로를 갖는 새로운 아류(subclass)를 규명하는 일은 어렵다. 본 연구에서는 RiPP의 여러 아류에 존재하는 펩타이드/단백질 L-aspartyl O-methyltransferase (peptide/protein L-aspartyl O-methyltransferases, PAMTs)가 높은 상동성을 지닌다는 점을 보고한다. 특히, 서로 관련이 없는 RiPP 아류로 PAMT 유전자가 진화적으로 전달된 것으로 보이는 양상이 새로운 RiPP 아류를 식별하기 위한 기반이 될 수 있음을 발견하였다. 생화학적 및 구조적 분석 결과, 상동성 PAMT는 aspartate를 aspartyl-O-methyl ester와 aspartimide 중간체를 경유하여 isoaspartate로 전환하며, 변형을 위해 흔히 고리형 또는 헤어핀(hairpin)과 같은 구조가 필요함을 시사한다. 또한 PAMT에 대한 상동성 기반 생물정보학 분석을 수행한 결과, PAMT가 2차 변형을 도입하는 것으로 알려진 RiPP 아류에 대해 2,800개가 넘는 생합성 유전자 클러스터(biosynthetic gene clusters, BGCs)가 확인되었고, PAMT가 1차 변형 효소로 기능하는 1,500개가 넘는 BGC가 확인되어, pamtides로 명명된 새로운 RiPP 아류가 정의되었다. 이러한 결과는 ‘연관에 의한 죄(guilt by association)’의 원리를 통해, 2차 생합성 역할을 수행하는 단백질의 유전체 마이닝(genome mining)이 RiPP의 새로운 생합성 경로를 발견하는 효과적인 전략이 될 수 있음을 제안한다.