抗生素开发潜力菌株的抗生素合成基因簇多以不表达的隐性形式存在，对其克隆与分析可为预测该基因簇编码合成的抗生素作用机理、耐药机制、基因簇表达调控模式及抗生素结构特性提供依据，继而为开发激活该基因簇提供启示。我们已成功构建1株具广谱抗菌/抗肿瘤活性的海洋链霉菌基因组文库，通过卤化酶保守引物进行PCR筛选和延伸，得到含卤化酶在内的50kb片段及其上下游长约120kb的DNA片段，对已获得的DNA序列分析表明该基因簇可能编码合成新糖肽类抗生素。本项目将通过第二代测序结合DNA walking绘制该基因簇的完成图，预测该基因簇编码合成糖肽类主骨架以及后修饰酶可能的作用位点和方式，推测基因簇合成产物的结构及基因簇调控方式。克隆并同源表达该基因簇调控蛋白和重要后修饰酶基因，鉴定其功能及调控方式。并通过基因操作手段，对调控蛋白进行可调控诱导，以期激活该隐性基因簇，为其它链霉菌卤化隐性基因簇激活提供借鉴。

抗生素在治疗微生物感染和肿瘤等疾病方面起到至关重要的作用。但是随着抗生素的滥用，一批对药物具有抗性的病原微生物相继出现，对现有的医药系统提出了严峻挑战，迫切要求人们寻找出更多更好的抗菌药物。微生物来源卤化天然产物是抗生素和抗癌药物的重要来源，通过卤化酶基因筛选技术，筛选得到新的卤代活性化合物；提示这一筛选策略可有效用于快速寻找新天然产物，并预测其结构性质特征。由于卤化活性产物的不断发现与良好的应用前景，将卤化酶作为标记基因来筛选新的卤化活性物质具有重要的意义。 本课题组已经分离得到的不同来源4株潜力链霉菌为因组文库进行筛选并对阳性克隆测序，利用生物信息学软件对得到的核酸序列进行比对分析，对相应的序列进行注释和解析，推断卤化天然产物合成的相关基因簇，对某些重要的基因的进行异源表达和功能鉴定，最终确定该卤化天然产物合成相关基因簇的基因组成及功能，对阐明相关链霉菌卤化天然产物合成机制、进一步开发相应菌株提供重要理论和实验依据。 绘制了不同来源的4株链霉菌的Streptomyces sp.FJS 31-2、Streptomyces sp. FXJ7.388、Streptomyces sp.FXJ 8.012及Streptomyces olivaces FXJ7.023等基因组草图和基因组文库。获得5种可能编码卤化次级代谢物的生物合成基因簇。对获得次级代谢产物基因簇的产物类型进行分析并通过改变培养条件、核糖体工程、异源表达等手段对基因簇进行激活，通过产物发酵、制备、波谱分析及产物结构解析获得产物结构相关信息并通过基因敲出、基因簇比较分析等手段对相应的产物基因簇进行鉴定，成功的鉴定了Streptomyces olivaces FXJ7.023的lobophorin生物合成基因簇，Streptomyces sp. FXJ7.388的ximycin生物合成基因簇、Streptomyces sp.FJS 31-2的anthrabenzoxocinones (ABXs）及其新卤化物zunyimycin等生物合成基因簇；通过基因簇异源表达，在大肠杆菌体内实现了苯酚、吲哚和2-n-heptyl-4-hydroxyquinoline-N-的生物合成。