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深海链霉菌Streptomyces somaliensis SCSIO ZH66分离自我国南海深度为3536米的海底沉积物之中。深海链霉菌的所处环境十分特殊(如：高盐、高压、低温、低光照、低氧和寡营养),在这种极端环境下它们进化形成了独特的次级代谢途径,从而产生结构类型新颖多样并具有优良活性的次级代谢产物。S.somaliensis SCSIO ZH66的全基因组测序及生物信息学分析结果表明：其基因组大小约为7.1 Mb,由124个连续克隆群组成,推测共包含6312个开放阅读框,预测有16个编码次级代谢产物的生物合成基因簇。本研究采用基因阻断、基因调控及异源表达等策略对深海链霉菌S. somaliensis SCSIO ZH66进行了基因组采掘研究。主要获得了以下结果：第一,对新颖的非核糖体肽合成酶(nonribosomal peptide synthetase, NRPS)生物合成基因簇nrps-3进行了生物信息学分析,预测其可能编码一类糖基化或甲基化的结构新颖的天然产物；对其中非核糖体肽合酶基因orf7和orf8进一步分析,推测编码产物由6个氨基酸前体形成。基因双交换阻断突变株Δorf8发酵产物的HPLC指纹图谱分析结果表明,其次级代谢产物相比于野生型菌株有明显的差异。随后对突变株Δorf8进行了大规模发酵,样品经过C18反相开放柱得到了15个组分。多重耐药菌(multi-drug resistant. MDR)抑制活性实验结果表明突变株与野生株所产生的差异峰所在组分Fr. 6具有明显的MRSA (methicillin resistant Staphylococcus aureus)抑制活性。进而对Fr.6中的差异峰进行了分离纯化得到了5个化合物,并通过HRMS和NMR分析确定了它们的结构,分别为violapyrones A-C、H和I。其中violapyrone B的MRSA抑制活性为：100μg样品对MRSA的抑菌圈直径为25 mm。此研究结果表明,nrps-3基因簇中orf8基因的阻断未检测到nrps-3基因簇的编码产物,但使突变株积累了violapyrones类化合物。第二,多效调控基因regP12在S. somaliensis SCSIO ZH66中的异源表达研究。将来源于另外一株海洋链霉菌Streptomyces sp. OUC6819的多效调控基因regP12置于组成型表达启动子gapDHp之下构建成表达载体,然后采用接合转移方法导入S. somaliensis SCSIO ZH66之中,获得重组菌株ZH66/pMT3::regP12。重组菌株发酵产物的HPLC分析结果表明,与野生株相比,重组菌株的次级代谢产物发生了明显变化,产生了3个新的化合物峰,同时丧失了2个violapyrones类化合物的产生能力。此结果表明,异源多效调控基因regP12对S. somaliensis SCSIO ZH66的次级代谢表现出调控功能,为下一步从中分离新颖结构化合物奠定了基础。