参与同—次代谢产物生物合成的基因一般成簇存在于微生物染色体上，称之为基因簇（Liras and Martin, 2006). 一个基因簇通常含有结构基因、后修饰基因、调控基因、转运基因和抗性基因等。微生物次生代谢产物生物合成基因簇中的结构基因最终负责次生代谢产物的合成，因而对这些结构基因功能的阐明及改造就显得尤为重要，目前对结构基因的改造主要是通过DNA重组技术对其中特定基因进行过量表达、阻断和删除，以及后修饰、异源表达等来筛选新型天然次生代谢产物或提高产量（Olanoaj；., 2008).
增加结构基因或基因簇的拷贝数可以显著增加相应次生代谢产物的产量。比较产青霉(Penifilliun chrysogmum)不同菌株，发现在青霉素高产菌株中存在多个拷贝的青霉素生物合成基因族，如生产菌株BW1890中存在8～16个青霉素生物合成基因copy（Smith aZ.，1989).在顶头孢霉(Acremonium chrysogenum)中过—表达af;| 基因使头孢菌素C的产量提髙了 _2～3倍(Rodriguez-Saizrtai. , 2004).在圈卷产色| 链霉菌(Streptomyces ansochrtimogenes')中增加一个拷贝的sanU/和 sanV基因，使尼可霉素的产量提高了 1.8倍（Li«taf.，2005)；在带小棒链霉菌中过量表达或增加克拉维酸合成酶基因《w2使克拉维酸的产童提离了璀 同时增加和途径特异性调控基因ccaR的拷贝数则使克拉维酸的产童23倍 (Hungrta/., 2007)。增加proclavaminate脉基水解酶基因pah2的拷贝数也能显著提高克拉维酸的产量（SongetaZ., 2008).
阻断或删除某些起负作用的结构基因也可以增加次生代谢产物的合成量。在诺尔斯链霉菌(Streptomycesmursei)中，nysF编码4-磷酸酸泛酰巯基转移酶，参与制霉菌素生物合成I型PKS中ACP结构域的后修饰，抑制酶活.阻断nysF基因可以有效提高制霉菌素的产量（Volokhaneta;.，2005),在带小棒链霉菌中，克拉维酸和头霉素的合成使用了共同的初级代谢产物。通过破坏lat基因可以有效阻断头霉素的生物合成，同时增加了克拉维酸的产量（ParadkareW., 2001>.在南昌链霉菌中存在8个PKS基因簇，阻断其中的任何一个都可以使南昌霉素产量提高 3 倍（Sun eta2.，2002).
