Thaxtomins are phytotoxic secondary metabolites produced in plant pathogenic Streptomyces strains and have received considerable interests as bioherbicides. A cell-free, biocombinatorial approach was developed to produce a thaxtomin library for herbicide development. Combination of biosynthetic enzymes led to the production of 136 substituted 2,5-diketopiperazines, thaxtomin D, thaxtomin B and thaxtomin A analogs in a single pot. Furthermore, rational engineering of TxtA allowed the synthesis of azido-containing thaxtomin analog. Selected unnatural thaxtomins demonstrated improved herbicidal activities.This abstract is intended as a scanning tool for purposes of searching in the particular art and is not intended to be limiting of the present disclosure.Les thaxtomines sont des métabolites secondaires phytotoxiques produits dans des souches de Streptomyces phytopathogènes et ont fait l'objet d'un intérêt considérable en tant que bioherbicides. Une approche biocombinatoire sans cellules a été développée pour produire une bibliothèque de thaxtomines pour le développement d'herbicides. La combinaison d'enzymes biosynthétiques a conduit à la production de 136 analogues de 2,5-dicétopipérazines substituées, de thaxtomine D, de thaxtomine B et de thaxtomine A dans un seul réacteur. En outre, une manipulation rationnelle de TxtA a permis la synthèse d'un analogue de thaxtomine contenant un groupe azido. Les thaxtomines non naturelles sélectionnées ont fait preuve d'activités herbicides améliorées.Le présent abrégé est proposé à titre d'outil d'exploration à des fins de recherche dans cette technique particulière et n'est pas destiné à limiter la présente invention.