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细菌和古细菌中广泛存在着成簇的、规律间隔的短回文重复序列(clusteredregularly interspaced short palindromic repeats，CRISPR)被称之为CRISPR系统，这个CRISPR作为原核生物中可获得性免疫功能器官而存在。外源的遗传物质（病毒DNA或质粒）片段经剪切加入到CRISPR的repeat间隔中成为spacer，当外源遗传物质再次侵入细菌时，CRISPR通过特异性识别定向攻击并降解其外源遗传物质，从而达到免疫的作用。 维吉尼亚链霉菌IBL14(Streptomyces virginiae IBL14)是实验室分离得到的一株能以多种甾体化合物为唯一碳源进行生长的菌株，是迄今为止所发现的唯一能生物催化薯蓣皂苷元(diosgenin)F-环(C-25羟基化)的微生物。实验室对该菌株进行了全基因测序和功能分析预测，发现染色体存在18个CRISPR位点，其中两个CRISPR位点之间存在一个Cas蛋白群，顺序为cas7，cas5，cas3，cas4，cas1，cas2,将其命名为I-B-svi型CRISPR-Cas系统，已证实可对自身染色体进行基因编辑。同时发现该菌株染色体中的4个结构基因:细胞色素p450基因（svu001）、RmLC-like基因（svicup02）、细胞色素p450基因(svu015)及一氧化氮合成酶基因(svinos01)，相邻连接成一个转录子，命名为sviscsn基因簇。 该论文旨在研究维吉尼亚链霉菌IBL14中细胞色素P450的结构与功能，特别是对sviscsn基因簇中4个基因通过自身的I-B-svi型CRISPR-Cas系统对其基因进行敲除，得到相应的突变株，结合生物转化，生理形态和生物信息学等方法对其酶基因功能进行分析，结合大肠杆菌为宿主构建相应的重组菌株，通过重组菌对精氨酸为底物进行生物转化，产物分离与鉴定，确定其转化途径中酶基因功能。本课题取得的研究成果如下:1）生物信息学软件分析发现菌株IBL14基因组中存在一个sviscsn基因簇;2)经I-B-svi型CRISPR-Cas系统自敲除获得五株突变菌株IBL14Δsvu001、IBL14Δsvicup02、IBL14Δsvu015，IBL14Δsvinos01，IBL14Δsviscsn，发现该五株突变菌株在培养基中生长速度;3）有趣的是:sviscsn基因簇顺序基因敲除导致菌落颜色变化加深，全部敲除的，颜色恢复;4）该4个基因分别克隆于大肠杆菌后得到重组子，经诱导表达和加入精氨酸转化，发现CYP酶Svu001，Svu015可以在L-精氨酸的N原子上引入具有区域选择性和立体专一性的ω-羟基。