Abstract Specialized or secondary metabolites are small molecules of biological origin, often showing potent biological activities with applications in agriculture, engineering and medicine. Usually, the biosynthesis of these natural products is governed by sets of co-regulated and physically clustered genes known as biosynthetic gene clusters (BGCs). To share information about BGCs in a standardized and machine-readable way, the Minimum Information about a Biosynthetic Gene cluster (MIBiG) data standard and repository was initiated in 2015. Since its conception, MIBiG has been regularly updated to expand data coverage and remain up to date with innovations in natural product research. Here, we describe MIBiG version 4.0, an extensive update to the data repository and the underlying data standard. In a massive community annotation effort, 267 contributors performed 8304 edits, creating 557 new entries and modifying 590 existing entries, resulting in a new total of 3059 curated entries in MIBiG. Particular attention was paid to ensuring high data quality, with automated data validation using a newly developed custom submission portal prototype, paired with a novel peer-reviewing model. MIBiG 4.0 also takes steps towards a rolling release model and a broader involvement of the scientific community. MIBiG 4.0 is accessible online at https://mibig.secondarymetabolites.org/.

Abstract Microbial biosurfactants have garnered significant interest from industry due to their lower toxicity, biodegradability, activity at lower concentrations and higher resistance compared to synthetic surfactants. The deep‐sea Rhodococcus sp. I2R has been identified as a producer of glycolipid biosurfactants, specifically succinoyl trehalolipids, which exhibit antiviral activity. However, genome mining of this bacterium has revealed a still unexplored repertoire of biosurfactants. The microbial genome was found to host five non‐ribosomal peptide synthetase (NRPS) gene clusters containing starter condensation domains that direct lipopeptide biosynthesis. Genomics and mass spectrometry (MS)‐based metabolomics enabled the linking of two NRPS gene clusters to the corresponding lipopeptide families, leading to the identification of 20 new cyclolipopeptides, designated as rhodoheptins, and 33 new glycolipopeptides, designated as rhodamides. An integrated in silico gene cluster and high‐resolution MS/MS data analysis allowed us to elucidate the planar structure, inference of stereochemistry and reconstruction of the biosynthesis of rhodoheptins and rhodamides. Rhodoheptins are cyclic heptapeptides where the N‐terminus is bonded to a β‐hydroxy fatty acid forming a macrolactone ring with the C‐terminal amino acid residue. Rhodamides are linear 14‐mer glycolipopeptides with a serine‐ and alanine‐rich peptide backbone, featuring a distinctive pattern of acetylation, glycosylation and succinylation. These molecules exhibited biosurfactant activity in the oil‐spreading assay and showed moderate antiproliferative effects against human A375 melanoma cells.

With rising concerns about antimicrobial resistance, the identification of new lead compounds to target multidrug-resistant bacteria is essential. This study employed a fast miniaturized screening to simultaneously cultivate and evaluate about 300 marine strains for biosurfactant and antibacterial activities, leading to the selection of the deep-sea Bacillus halotolerans BCP32. The integration of tandem mass spectrometry molecular networking and bioassay-guided fractionation unveiled this strain as a prolific factory of surfactins and nobilamides. Particularly, 84 nobilamide congeners were identified in the bacterial exometabolome, 71 of them being novel metabolites. Among these, four major compounds were isolated, including the known TL-119 and nobilamide I, as well as the two new nobilamides T1 and S1. TL-119 and nobilamide S1 exhibited potent antibiotic activity against various multidrug-resistant Staphylococcus strains and other Gram-positive pathogens, including the foodborne pathogen Listeria monocytogenes. Finally, in silico analysis of Bacillus halotolerans BCP32 genome revealed nobilamide biosynthesis to be directed by a previously unknown heptamodular nonribosomal peptide synthetase.