I 型聚酮类抗生素生物合成基因的筛选开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

意义：

聚酮类化合物因其结构多样化和生物活性多样性已成为新药的重要来源。以产生菌与活性物质的双重筛选途径进行的传统筛选,结果为已知化合物的可能性较大，不能保证筛选出的化合物的新颖性。而随着新型疾病和病原微生物耐药性的不断出现,利用新方法筛选新化合物已成为医药领域研究的热点问题。

基于i型聚酮化合物生物合成基因中有广泛同源的功能区和生物合成基因成簇排列的特征(dewick,2009;hopwood和merrick,1977;martin和liras,1989)，可以根据这些同源区域设计引物，通过pcr从宏基因组文库中克隆出未知抗生素的部分生物合成基因，然后将获得的目的基因片段标记为探针,从基因文库中钓取相应的完整基因簇，进行序列分析，可以预测产生化合物的类型，提高筛选出新颖化合物的概率。并为未来可能分离得到的新i型聚酮类抗生素的异源表达或组合生物合成新的聚酮类次级代谢产物奠定基础。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：

从土壤宏基因组文库中筛选含有i型聚酮化合物生物合成基因的单克隆，为未来其异源表达或组合生物合成新的聚酮类次级代谢产物奠定基础。

内容：

3. 研究的方法与方案

研究方法及实验方案：

1.ks简并引物pcr扩增:

ks简并引物：degks2f(5-gcsatggayccscarcarcgsvt-3)/degksr5(5-gtsccs

4. 研究创新点

土壤微环境具有复杂的异质体系和高度多样性的微生物资源，1g土壤样品中就含有高达105种不可培养的细菌，比可培养的多出2-3个数量级。利用传统的纯培养技术，菌种或产物重复出现的频率很高。宏基因组文库从环境样品中直接提取总DNA,经纯化后部分酶切,然后把这些DNA片段连接到载体上,转化宿主细胞,形成重组DNA文库，既包含了环境中可培养的微生物基因又包含了不可培养的微生物基因,极大地扩展了微生物基因资源的利用空间,增加了获得新的生物活性物质的机会。

本课题利用宏基因组序列驱动筛选，获得含有I型聚酮化合物生物合成基因的单克隆。通过序列分析可预测产生化合物的类型，提高筛选出新颖化合物的概率。为日后从基因文库中钓取相应的完整基因簇及其异源表达或组合生物合成新的聚酮类次级代谢产物奠定基础。

5. 研究计划与进展

2014年12-1月，学习并熟练实验过程。

2015年3月-4月，进行实验并及时解决试验中遇到问题，完善实验细节，提高筛选效率。

2015年5月，毕业论文的撰写并将实验完成。