Дисертаційна робота присвячена дослідженню генетичного різноманіття природних ізолятів актиноміцетів ризосфери ялівцю високого (Juniperus excelsa M.-Bieb.) та їхнього потенціалу як продуцентів біологічно активних сполук, зокрема антибіотиків. Поява і швидке поширення патогенних мікроорганізмів з множинною стійкістю до антибіотиків стали нагальною проблемою глобальної охорони здоров’я. Ця тривожна тенденція не лише створює значні виклики в усьому світі, але й загрожує звести нанівець досягнутий прогрес у боротьбі з інфекційними захворюваннями. Актиноміцети – різноманітна група грампозитивних бактерій, які широко розповсюджені в різних біотопах, особливо в ґрунтах, де відіграють важливу роль у забезпечені кругообігу поживних речовин. Ці бактерії відіграли вирішальну роль у розробці багатьох життєво важливих терапевтичних засобів для боротьби з інфекційними, онкологічними та іншими захворюваннями. Однак, сьогодні темпи відкриття нових сполук із антибіотичними властивостями значно сповільнилися. Одним з підходів до вирішення цієї проблеми є дослідження нових і недостатньо вивчених середовищ існування мікроорганізмів для виявлення продуцентів нових біологічно активних сполук. В цьому аспекті, територія України є одним з таких регіонів, мікробне біорізноманіття якого практично не вивчали. Досліджено філогенетичне різноманіття актиноміцетів, виділених з ризосфери J. excelsa, в результаті якого, визначено родини та роди, до яких належать ці ізоляти. Встановлено приналежність виділених актиноміцетів до одинадцяти родів Actinoplanes, Actinorectispora, Amycolatopsis, Kribbella, Micrococcus, Micromonospora, Nocardia, Promicromonospora, Rhodococcus, Saccharopolyspora та Streptomyces класу Actinomycetia. Виявлено, що найбільша кількість ізолятів, 350 або 94% від усіх, належали до роду Streptomyces. Здійснено аналіз антагоністичних властивостей актиноміцетів проти широкого пулу тест-культур мікроорганізмів. Показано, що значна кількість ізолятів здатна пригнічувати ріст збудників внутрішньолікарняних інфекцій (Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae subsp. pneumonia, Proteus vulgaris та Candida albicans). Окрім цього, виявили понад 60% ізолятів, які затримували ріст хоча б однієї з використаних тест-культур фітопатогенних мікроорганізмів. Серед них найбільше антагоністів було проти грамгенативних бактерій фітопатогенних бактерій. Для значної кількості досліджених природних ізолятів ризосфери J. excelsa властиві потенційні ріст-стимулювальні властивості, такі як здатність до асиміляції атмосферного азоту, солюбілізації нерозчинних форм Фосфору, синтез індоліл-3-оцтової кислоти та сидерофорів, які задіяні в асиміляції мікроелементів, зокрема заліза. Дереплікативний аналіз екстрактів вторинних метаболітів актиноміцетних ізолятів, які мали різний спектр та рівень антимікробної дії виявлено антибіотики десертоміцин А, канханаміцин А, стрепторубін В, спектинабілін, антиміцини, спіраміцини та стамбоміцини. Застосовуючи специфічні мікробні біосенсори здійснено скринінг продуцентів певних класів антибіотиків. Внаслідок чого виявлено два ізоляти, які продукували бернінаміцини А і В, 31 ізолят із потенційною здатністю до синтезу антибіотиків-інгібіторів клітинної стінки бактерій та 26 потенційних продуцентів памаміцинів. В результаті рутинного скринінгу вторинних метаболітів досліджуваних ізолятів з широким спектром антимікробної дії відкрито два нові антибіотики фурахіноцини L і K. Вони у своїх структурах містять модифікації полікетид-нафтохінонового скелету, які до нині ще не були описані для фурахіноцинів. Ідентифіковано кластер генів, який ймовірно відповідає за біосинтез фурахіноцинів K та L. Запропоновано ймовірний шлях біосинтезу фурахіноцинів K та L на основі передбачуваних функцій генів наявних у кластері, даних біосинтезу фурахіноцину С та подібних сполук. Встановлено, що фурахіноцин К виявляє цитотоксичну активність проти клітинної лінії HepG2 зі значенням ІС50 12,6 мкг/мл, проте не має антимікробної дії. Водночас, для фурахіноцину L характерна антибактеріальна активність проти грампозитивних бактерій. Виконане дослідження вказує на великий біосинтетичний потенціал природних ізолятів актиноміцетів, виділених з ризосфери J. excelsa. Виявлені в ході роботи рідкісні роди актиноміцетів можуть бути щедрим джерелом нових біологічно активних речовин. Створена в ході роботи колекція природних ізолятів актиноміцетів може бути платформою для розроблення нових терапевтичних препаратів медичного і ветеринарного призначення, а також біопрепаратів для сільського господарства.^UThis dissertation presents an investigation of the genetic diversity of natural isolates of actinomycetes from the rhizosphere of Juniperus excelsa M.-Bieb. and their potential as producers of biologically active compounds, including antibiotics. The emergence and rapid dissemination of multidrug-resistant pathogens have become a pressing global health concern. This alarming trend not only presents substantial worldwide challenges but also jeopardizes the progress achieved in combatting infectious diseases. Actinomycetes are a group of Gram-positive bacteria that are ubiquitous in various habitats, especially in soils, where they play an important role in ensuring nutrient cycling. These bacteria have played a crucial role in the development of many life-saving therapeutic agents to fight infectious, cancer and other diseases. However, today, the pace of discovery of new compounds with antibiotic properties has slowed considerably. One approach to solving this problem is to study new and insufficiently studied microbial habitats to identify of producers of new biologically active compounds. In this respect, the territory of Ukraine, the microbial biodiversity of which has not been studied, is one of such regions. The phylogenetic diversity of actinomycetes isolated from the rhizosphere of J. excelsa was studied, and the families and genera to which these isolates belonged were determined. It was found that they represent eleven genera of the class Actinomycetia: Actinoplanes, Actinorectispora, Amycolatopsis, Kribbella, Micrococcus, Micromonospora, Nocardia, Promicromonospora, Rhodococcus, Saccharopolyspora and Streptomyces. The largest number of isolates 350 (94% of all) belonged to the genus Streptomyces. The antagonistic properties of the actinomycetes against a diverse range of test microorganism cultures were analysed. A significant number of isolates demonstrated the ability to inhibit the growth of pathogens associated with hospital-acquired infections, including Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae subsp. pneumonia, Proteus vulgaris and Candida albicans. Additionally, more than 60% of the isolates exhibited the capacity to inhibit the growth of at least one of the test cultures of phytopathogenic microorganisms used. Among these, the majority of antagonists were effective against Gram-negative phytopathogenic bacteria. A significant number of the studied natural isolates from the rhizosphere of J. excelsa exhibited plant growth-promoting properties, such as the assimilation of atmospheric nitrogen, solubilization of insoluble forms of phosphorus (P), synthesis of indole-3-acetic acid and production of siderophores. Dereplicative analysis of secondary metabolite extracts from actinomycete isolates, exhibiting varying spectra and levels of antimicrobial activity, revealed the presence of antibiotics, such as desertomycin A, canhanamycin A, streptorubin B, spectinabilin, antimycins, spiramycins and stambomycins. We employed specific microbial biosensors to screen for producers of particular antibiotic classes. As a result, two isolates producing berninamycins A and B, 31 isolates with the potential ability to synthesise bacterial cell wall inhibitors and 26 potential producers of pamamycins were identified. As a result of routine screening for secondary metabolites on the studied isolates with a broad range of antimicrobial activity, two new antibiotics, furaquinocins L and K, were discovered. Notably, these compounds feature modifications of the polyketide-naphthoquinone skeleton in their structures, which have not previously been described in furaquinocins. A cluster of genes likely responsible for the biosynthesis of furaquinocins K and L was identified.A putative biosynthesis pathway for furaquinocins K and L was proposed, considering the predicted functions of the genes found in the cluster and drawing from data on the biosynthesis of furaquinocin C and related compounds. It was observed that furaquinocin K exhibits cytotoxic activity against the HepG2 cell line with an IC50 value of 12.6 μg/ml, but it does not demonstrate antimicrobial activity. Furaquinicin L displays antibacterial activity against Gram-positive bacteria. This study highlights the significant biosynthetic potential of natural actinomycete isolates obtained from the rhizosphere of J. excelsa. The discovery of rare actinomycete genera during this research suggests a promising source of novel biologically active substances. Moreover, the collection of natural actinomycete isolates established during this study can serve as a platform for the development of new therapeutic drugs for medical and veterinary applications, as well as biological products for agriculture.