粘细菌多糖合成途径中功能基因的鉴定及其发育学机制的研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1 粘细菌简介

粘细菌是一类可以滑行的革兰氏阴性菌，细胞间能够通过信号传递和感应协同捕食、运行和发育形成子实体^[1]，在细胞的生长、摄食、运动和分化发育等方面表现出显著的社会性特征，具有复杂的多细胞行为和形态发生过程，是一类高等的原核生物类群。由于其可以滑行，菌落在有机化合物表面呈扩散状，这种行为是由两种独特的遗传系统冒险性即a运动系统（adventurous motility system）和社会性s运动系统（social motility system）^[2]所控制的。在饥饿条件下，粘细菌的营养细胞会经历一个特殊的群体协作形态变化的过程，营养细胞由扩散性生长到聚集，并最后形成子实体结构。在子实体发育成熟后，内部的营养细胞分化为抗逆性较强的粘孢子，从而使粘细菌能够适应不同的环境^[3]。

在原核生物细胞间信号传导，多细胞形态发生以及生物进化等方面，粘细菌已经成为重要的模式生物。在运动性、细胞间互联以及子实体的形成过程中，粘细菌胞外基质起到非常重要的作用。而胞外基质主要是有多糖组成，其中多糖的合成代谢途径是有多个单糖合成途径组成，最终将氨基酸通过糖异生作用转化为合成胞外多糖所需的单糖种类。此过程中涉及糖基转移酶、异构酶和磷酸化酶等众多功能蛋白，本研究将以模式菌株myxococcus xanthus dk1622为材料，通过信息学分析和参考metacyc metabolic pathway database，对参与多糖合成的功能基因进行鉴定，并对其参与粘细菌发育的具体机制进行初步的研究。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：

确定参与粘细菌多糖合成的功能基因，初步了解其作用机理

研究内容：

3. 研究的方法与方案

研究方法及实验方案：

1. 通过生物信息学分析确定目的基因

2. 通过同源重组的方法构建缺陷菌株

4. 研究创新点

确定参与粘细菌多糖合成途径中的功能基因，并对其作用机理进行初步的研究，有助于了解胞外多糖参与粘细菌发育的机制。

5. 研究计划与进展

研究计划：

2016.10-2017.01 功能基因的确定；

2017.02-2017.03 敲除菌株的构建；