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青枯菌基因组分析

作　者: 傅青山
导　师: 张红雨
学　校: 山东师范大学
专　业: 细胞生物学
关键词: 青枯菌基因组分析植物致病菌预测高表达(PHX)基因药物设计
分类号: S432.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

青枯菌(Ralstonia solanacearum)是一种危害严重的土传植物致病菌,它具有非常广泛的宿主范围,在世界各地都有分布。青枯菌是植物病害分子机理研究中的一个重要的模式生物。我们应用ZCURVE、Glimmer、Zplotter 等软件对青枯菌的基因组进行了详细分析。青枯菌基因组大小为5.8Mb,具有高的GC 含量,它包括两个复制子:一个3.7Mb 的染色体环形DNA 和一个2.1Mb 的大质粒。分析结果表明,青枯菌的两个复制子都具有外源基因嵌合现象,这也是基因水平转移的一个证据。为了分析青枯菌的三型分泌系统,我们构建了一个包含大部分革兰氏阴性菌三型分泌系统蛋白质的数据库,名为三型分泌系统数据库(DTTSS)。在网站:http://sdbi.sdut.edu.cn/ttss/ 中提供服务,可以自由访问。在此数据库中,三型分泌系统的结构蛋白和细菌的鞭毛蛋白都根据其直系同源关系分类显示,每一个蛋白质都有如下信息:基因名称、物种来源、基因限定、分类、基因序列、蛋白质序列等。部分蛋白质的三维结构信息列于Structure 页面中并提供免费下载。而且,用户可以通过Search 页面自由搜索任意记录的蛋白质信息,通过Blast 页面用任意的蛋白质或核酸序列进行BLAST 比对搜索。我们对青枯菌及另外五种高GC 含量的革兰氏阴性植物致病菌进行了基因的预测高表达(PHX)分析。其它病菌包括根癌土壤杆菌、十字花科黑腐病菌、地毯草黄单胞菌、丁香假单胞杆菌、苛养木杆菌。结果显示,能量代谢途径中的酶类,如ATP 合成酶和三羧酸循环中的各种因子在除苛养木杆菌之外的其它细菌中是预测高表达的,这与苛养木杆菌兼营厌氧和需氧发酵有关。大多数毒力相关因子,包括鞭毛蛋白和部分外膜蛋白,除了苛养木杆菌不具备鞭毛外都属于高表达基因。三型分泌系统结构蛋白虽然与鞭毛蛋白具有一定的同源性,但不是预测高表达基因,这说明三型分泌系统结构蛋白与鞭毛蛋白在进化上是相互分离的。另外,一些特定的生物合成酶类是预测高表达的,如Gum 蛋白等。在病菌侵染过程中,它们利用微妙的代谢调控机制将自身从自由生存状态转变为宿主依赖模式,其间病菌的毒力因子起了关键作用。处于侵染过程中的病菌可以根据不同的环境信号改变生物指令,从而改变毒力因子的表达。我们分析了

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