放线菌是次级代谢产物的主要来源，目前发现的所有来源于微生物的抗生素超过一半是放线菌产生的。放线菌可产生种类繁多的天然产物，具有丰富多样的化学结构和生物活性，成为科学家近几十年来研究的热点。
基因组测序发现在放线菌基因组中存在大量的天然产物生物合成基因簇（30-kb），目前通常使用cosmid载体和Fosmid载体系统（30-40b）来进行文库的构建和基因克隆，而针对很多大于60kb的I型聚酮合酶基因簇和非核糖体多肽合成酶基因簇，需要采用承载能力更大的BAC载体（-kb）(MeizhongLuoandRodA.Wing)或PAC载体系统克隆完整的基因簇，进行大规模的异源表达和筛选，用以寻找新的天然产物的生物合成基因。年XuMin开发了一种基于BAC文库的异源表达和功能筛选分析系统（LEXAS，见图1）。
图1.LEXAS文库（文库表达分析系统）的表达和分析示意图(Min.Xuetal.).
放线菌BAC文库构建1）文库大小：构建一个二十倍基因组覆盖度的BAC文库，包含完整基因簇的概率为99%；
2）文库插入片段大小：-kb（见图4）；
3）文库构建周期：1个月；
4）文库质量检测：插入片段大小检测和BAC末端测序；
5）行列池构建：构建板行列混合池；
6）基因筛选服务：筛选包含完整基因簇的阳性BAC克隆。
图2.阿维链霉菌BAC文库的平均插入片段检测PFGE胶图(刘家栋etal.)。
“定向合成代谢”理论技术体系“定向合成代谢”（TargetedAnabolism）是武汉大学药学院邓子新院士团队刘天罡教授首先提出来的理论技术（图3）。这一新策略的提出使得萜类骨架化合物及其生物合成元件的挖掘速度取得了突破性的进展，可以在很大程度上避免对已知化合物的重复挖掘。同时也使得人们对萜类合酶生物合成能力的认识提升到一个新的高度，具有广泛的应用性。相关研究成果在代谢工程领域顶级期刊MetabolicEngineering《代谢工程》在线发表：《高效的萜类化合物底物供给平台助力释放萜类环化酶生物合成潜力》（Releasingthepotentialpowerofterpenesynthasesbyarobustprecursorsupplyplatform）(Gao.Yi.TanandTiangang.Liu)。
图3.组学分析的工作流程指导从基因组中发掘出天然产物异源合成
参考文献：
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4.TanGao.Yi.,DengKunhua.,LiuXinhua.,TaoHui.,ChangYingying.,ChenJia.,ChenKai.,ShengZhi.,DengZixin.,LiuTiangang..HeterologousBiosynthesisofSpinosad:AnOmics-GuidedLargePolyketideSynthaseGeneClusterReconstitutioninStreptomyces.ACSsyntheticbiology.
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未完待续
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