產電菌轉錄調控網絡的重構與分析.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、微生物燃料電池(Microbial Fuel Cell，MFC)是一種極具應用前景的綠色能源方式，受制于產電效率過低，還未能大規(guī)模應用于實際中。產電微生物的產電方式和電子傳遞方式是微生物燃料電池研究中的重大理論問題之一，也是工程改造微生物提高產電效率的關鍵問題之一。全基因組調控網絡的構建可以幫助理解微生物響應環(huán)境改變而發(fā)生的分子過程，識別與產電效率相關的分子路徑。產電菌Shewanella oneidensis MR-1具有產電效率高、

2、能利用多種電子受體等優(yōu)點，是用于微生物燃料電池研究的重要模式生物之一，本文主要是構建模式菌S.oneidensis MR-1的基因調控網絡，為在分子水平認識產電菌的調控過程提供基礎。同時，探索全基因組的微生物基因調控網絡的構建方法，促進微生物系統(tǒng)生物學的研究。
　　本文應用基于比較基因組學的基因調控關系預測方法，首先選擇基因調控信息較為完善的模式生物Escherichia coli K-12 MG1655作為參考基因組，利用直系同

3、源基因功能的保守性，來預測S.oneidensis MR-1的調控信息，得到S.oneidensis MR-1的調控關系有1887對，包括71個轉錄因子和870個靶基因。然后選擇與S.oneidensis MR-1同屬的希瓦氏菌其他四個菌株S.putrefaciens CN-32，S.spMR-4，S.baltica OS155，S.loihica PV-4作為參考基因組，基于比較基因組學預測S.oneidensis MR-1的調控網絡

4、，得到1003個調控關系，包括58個轉錄因子和741個靶基因。整合已知數據，最終得到S.oneidensis MR-1的基因調控關系有3378對，包括112個轉錄因子，1705個靶基因。
　　為了判斷預測得到的轉錄調控關系的可信度，通過轉錄因子結合位點掃描和預測來評價基于比較基因組學得到的S.oneidensis MR-1調控網絡，發(fā)現當選擇與目標基因組親緣關系較近的生物作為參考基因組時得到的調控網絡就會越準確。論文比較了不同物種

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