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计算机模拟全基因组鉴定野油菜黄单胞菌野油菜致病变种Ⅲ型效应物基因

作　者: 姜伟
导　师: 何勇强
学　校: 广西大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 效应物野油菜黄单胞菌 III型分泌系统计算机模拟分析
分类号: S432.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

效应物是通过Ⅲ型分泌系统转运至植物或动物细胞内，起识别或致病作用的细菌分泌蛋白，对于病原菌的致病性至关重要。由于效应物分子在一级结构上存在较大的差异，目前，在野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(Xanthomonas campestris pv．campestris，Xcc)中仍然缺乏有效、快速的预测效应物基因的方法。本研究采用计算机模拟方法，分析已知的效应物蛋白在氨基酸组成、性质及结构等方面的共性，初步建立了计算机模拟全基因组鉴定野油菜黄单胞菌野油菜致病变种Ⅲ型效应物蛋白的工作平台。该研究表明，尽管效应物蛋白之间的同源性并不明显，但效应物氨基端的区域拥有相似的氨基酸成分。许多avr或者hop基因编码蛋白的N-端有以下几个特征，包括：(1)前50个氨基酸中丝氨酸或脯氨酸的含量大于10％；(2)第3位或第4位含有一个脂肪族氨基酸或脯氨酸；(3)前12位氨基酸中缺乏带负电荷的氨基酸。利用以上这些特征，对丁香假单胞菌番茄致病变种(Pseudomonas syringae pv．tomato DC3000)的已知效应物进行了分析，发现已知的效应物基本符合以上的特征，并且经TMHMM2.0和SignalP3.0预测发现效应物蛋白没有跨膜结构和信号肽。另外，效应物启动子区域存在保守的hrp-box，也是一个很有利的全基因组搜索的条件。而黄单胞菌中已知效应物的特征与假单胞菌相比则有些差别。综合对已知效应物的分析，特别是对黄单胞菌中已知效应物的分析，得到如下特征：(1)编码的蛋白长度大于50个氨基酸；(2)前50个氨基酸中丝氨酸或脯氨酸的含量大于10％，亮氨酸的含量少于10％；(3)TMHMM2.0、SignalP3.0预测没有跨膜结构和信号肽；(4)基因启动子区域存在保守的PIP box序列。利用这些特征全基因组预测Xcc 8004的效应物，最后得到43个候选基因。然后利用以AvrBs1为报告蛋白的效应物体外转运检测系统对候选基因进行验证。本文随机挑选XC0268和XC2995进行生物学验证，发现XC2995为新的效应物基因。

计算机模拟全基因组鉴定野油菜黄单胞菌野油菜致病变种Ⅲ型效应物基因

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