# Natural Product Genome Mining

> **NIH NIH R01** · UNIVERSITY OF CALIFORNIA, SAN DIEGO · 2020 · $436,080

## Abstract

Project Summary 
 
This  renewal  application  builds  upon  a  productive  collaboration  between  the  Moore 
(biosynthesis/natural  products  chemistry)  and  Jensen  (bioinformatics/microbiology)  labs.  It  seeks  to 
capitalize  on  the  biosynthetic  potential  maintained  in  bacterial  genomes  by  developing  three  specific 
areas  of  research:  1)  Transcriptome  guided  natural  product  discovery,  2)  Heterologous  expression, 
production,  and  characterization  of  Salinispora  secondary  metabolites,  and  3)  Characterization  and 
exploitation  of  secondary  metabolite  regulation.  The  research  will  be  implemented  using  the  model 
marine  actinomycete  genus  Salinispora,  for  which  a  unique  culture  collection  and  a  large  number  of 
genome  sequences  are  available.  Comparative  transcriptomics  will  be  used  to  distinguish  between 
silent and expressed gene clusters, identify key regulatory elements associated with their silencing, and 
prioritize  clusters  for  heterologous  expression  and  product  characterization.  The  resulting  compounds 
will  be  isolated,  characterized,  and  subjected  to  biological  testing.  A  workflow  has  been  developed  to 
target  gene  clusters  that  possess  the  highest  probability  to  yield  structurally  unique  and  biologically 
active  compounds.  The  mechanistic  enzymology  associated  with  unique  structural  features  will  be 
interrogated  and  used  to  inform  future  structure  predictions.  This  project  will  specifically  address  the 
regulation  of  secondary  metabolism  by  testing  the  effects  of  salinipostin  as  an  A-­factor-­like  regulator, 
identifying  the  genetic  basis  for  a  spontaneous,  pigment-­less  mutant  that  is  reduced  in  secondary 
metabolite  production,  and  introducing  regulatory  elements  whose  disruption  has  been  linked  to  gene 
cluster silencing in specific strains. The fundamental goals are to develop new tools and approaches to 
identify  the  natural  products  encoded  in  bacterial  genomes,  obtain  new  information  about  the 
mechanistic  biochemistry  responsible  for  their  assembly,  and  to  develop  more  efficient  approaches  to 
mine bacterial genomes for the structurally unique and biologically active compounds they encode. The 
research  effectively  combines  the  complimentary  expertise  of  two  research  groups  in  the  areas  of 
marine microbiology, biosynthesis, and natural product discovery.

## Key facts

- **NIH application ID:** 9981821
- **Project number:** 5R01GM085770-12
- **Recipient organization:** UNIVERSITY OF CALIFORNIA, SAN DIEGO
- **Principal Investigator:** PAUL R JENSEN
- **Activity code:** R01 (R01, R21, SBIR, etc.)
- **Funding institute:** NIH
- **Fiscal year:** 2020
- **Award amount:** $436,080
- **Award type:** 5
- **Project period:** 2009-08-01 → 2021-08-31

## Primary source

NIH RePORTER: https://reporter.nih.gov/project-details/9981821

## Citation

> US National Institutes of Health, RePORTER application 9981821, Natural Product Genome Mining (5R01GM085770-12). Retrieved via AI Analytics 2026-05-25 from https://api.ai-analytics.org/grant/nih/9981821. Licensed CC0.

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*[NIH grants dataset](/datasets/nih-grants) · CC0 1.0*