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海洋链霉菌是发现新型药物先导物的重要源泉,然而研究表明其中许多隐性(cryptic)次级代谢生物合成基因簇在实验室条件下不表达或者表达量极低,从而极大阻碍了活性化合物的发现。本论文以深海链霉菌Streptomyces somaliensis SCSIO ZH66为研究对象,采用核糖体工程手段激活了其中编码抗癌先导化合物Fredericamycin A(FDM A)的隐性基因簇,进一步通过发酵工程策略显著提高了FDM A的产量,主要研究结果如下：通过核糖体工程手段获得具有利福平抗性菌株7株,链霉素抗性菌株4株,从突变株中筛选得到了一株能够抗利福平达到300μg/mL,在MS平板上培养积累棕色色素的突变株RIF1,其他抗性突变株和野生菌株并不积累；该色素化合物粗提取物具有良好的抗癌活性。通过筛选合适的发酵培养基,最终分离纯化得到该化合物纯品；通过分析比对1 H-NMR、13C-NMR等数据,确定其为FDMA,表明在突变株RIF1中隐性FDM A合成基因簇被激活。进一步,本论文对突变株RIF1的rpoB基因序列进行分析,结果表明rpoB基因编码的RNA聚合酶p亚基蛋白的第444位的精氨酸突变为组氨酸。同时,对FDM A生物合成相关基因dmD口fdmRl的表达情况进行了分析；半定量RT-PCR结果表明在MS平板上培养3d时,在野生株和突变株中均为检测到二者的表达,培养5d和7d后,二者在野生株中未见表达,而在突变株RIFl中均被激活；进一步用荧光实时定量PCR(real time RT-PCR)检测了fdmD口fdmR基因的转录水平,结果证明了与野生株相比,突变株RIF1中fdmD基因和fdmR1基因均被激活,培养7d时突变株体内fdmD基因和fdmR1基因转录水平比野生型菌株均提高了约15倍。为了有效提高FDM A产量,通过单因素、PBD设计和响应面分析法BBD设计等手段对突变株RIF1产FDM A的发酵条件及发酵培养基成分进行了优化,优化后的FDM A产量比原始条件下的产量提高了3倍,达到679.5 mg/L。与已报导的菌株相比,突变株RIF1的发酵周期较短和培养成本低廉,是一株良好的潜在FDM A生产菌株。综上所述,本研究利用核糖体工程手段对深海链霉菌S. somaliensis SCSIOZH66进行抗性突变株的选育,从抗性稳定的突变株中筛选得到隐性基因簇被激活,能够产生抗癌活性化合物FDM A的突变株。进一步结合发酵工程手段对FDM A发酵条件进行了优化,使其产量得到明显提高。该核糖体工程及发酵工程相结合策略为在基因组信息指导下激活和提高隐性基因簇的表达,进而发现新颖化合物提供了可靠依据。