链霉菌是一类善于生产抗生素等次级代谢活性物质的细菌。据统计,超过70%的临床抗生素以及其他用于农业、食品工业等方面的生物活性化合物都产自链霉菌。因此,深入研究链霉菌次级代谢调控机制对医药卫生、工农业等多领域意义重大。目前,已有多达几十个链霉菌菌株(其中多为模式菌株)的全基因组序列被公开,这些信息为在分子水平上更深入地开展链霉菌次级代谢相关研究提供了便利,更重要的是为进一步揭示原本隐藏的、亟待深入挖掘的链霉菌巨大次级代谢产物合成潜力提供了信息平台。本研究以模式菌株天蓝色链霉菌(Streptomyces coelicolor)为研究对象,在前期发现的TetR家族转录调节因子sco3201负调控天蓝色链霉菌次级代谢相关实验结果基础上,深入开展调控机制研究。通过RNA-Seq实验鉴定了SCO3201的过量表达对天蓝色链霉菌全转录组表达的影响。实验结果显示,与对照菌株相比,SCO3201蛋白过表达菌株中大量脂肪酸代谢相关基因以及周边部分TetR基因的表达发生了显著变化,其中,大部分与脂肪酸合成相关基因的表达显著上调(包括sco2387,sco0117,sco3246,sco6564,sco3248等基因),而与脂肪酸分解相关的基因表达显著下调(包括sco4502,sco6475,sco6787,sco6789,sco6790等基因)。而且,脂肪酸含量检测结果发现,SCO3201蛋白过量表达菌株的脂肪酸含量是对照菌株的2.5倍。为进一步探究SCO3201过表达表型与脂肪酸代谢相关途径的具体关联,本研究通过MEME软件预测SCO3201潜在结合位点,并通过EMSA实验证实了SCO3201可与其潜在调控目标基因(包括TetR基因sco0116,sco0430,sco2386,sco4167,sco6792以及脂肪酸合成途径基因sco2390)的启动子区域直接结合,说明过量表达的SCO3201可以采取间接方式,即通过其他TetR转录调控因子传递调控信号,或以直接方式调控脂肪酸合成与分解,最终实现抗生素合成的抑制表型。鉴于抗生素合成及脂肪酸代谢同时需要乙酰辅酶A作为前体分子,所以脂肪酸大量累计而导致的乙酰辅酶A前体分子含量的减少应与SCO3201过表达菌株的抗生素合成抑制表型紧密相关。本论文的实验数据揭示了TetR家族蛋白SCO3201负调控天蓝色链霉菌抗生素合成与脂肪酸代谢的关联机制,研究成果为日后链霉菌次级代谢沉默基因簇表达的激活以及新抗生素开发提供了理论思路和实践依据。