红色糖多孢菌是一种工业上规模化生产红霉素的放线菌。由于红霉素及其衍生物的广泛应用,对红色糖多孢菌的改造以提高红霉素产量的研究非常多。本研究中的红色糖多孢菌HL3168 E3(以下简称E3)即为工业上通过菌种筛选得到的红霉素高产菌。本课题首先从基因组测序和转录组两个方面对红霉糖多孢菌工业生产菌E3和模式菌NRRL23338进行比较研究,发掘红霉素合成调控机制。通过对E3基因组测序发现,与NRRL23338基因组相比,共有60个插入突变,46个缺失突变和584个单碱基突变。通过转录组分析发现E3菌中红霉素合成及其供给途径中的基因发生了显著的表达上调,而氮代谢中的基因明显被抑制。另外,我们综合分析基因组和转录组数据,得到几个可能对E3菌红霉素高产起到关键作用的调控因子。这些发现有助于揭示红色糖多孢菌红霉素合成的调控机制,为基因工程和代谢工程提高红霉素产量提供了理论基础。在此基础上针对氮代谢中的重要转录调控因子GlnR展开相关功能研究,了解其作用机制。通过大肠杆菌克隆表达系统体外表达得到了GlnR蛋白,并用ESMA实验分析验证在氮代谢中有12个操纵子上游调控序列存在GlnR结合位点。基于上述实验结果,利用N4EME在线分析软件预测了可能的GlnR结合保守序列。这为探索红霉素合成调控机制提供了一个新的突破点。