细菌细胞形态形成在一定程度上取决于细胞分裂和细胞周期变化.基于大肠杆菌和枯草芽孢杆菌模型提出的"Z环"分裂体(Z-ring divisome)理论和新月柄杆菌细胞周期性调控理论积累了对细菌形态形成调控机制的认识.本研究从河流底泥中富集分离到一株具有独特的丝状(10.0-466.1 μm)-杆状(～5 μm)细胞形态变化周期的菌株.经多相分类鉴定,确认是赖氨酸芽胞杆菌属(Lysinibacillus)的一个新种,将其命名为：变形赖氨酸芽胞杆菌(Lysinibacillus varians GY32).比较基因组学分析结果显示,相比同属的其他菌株, GY32基因组中包含两个能诱导大肠杆菌形成丝状细胞的表层蛋白基因slfB、多了一个与细胞隔膜合成相关的基因maf、一个与细胞分裂相关的基因parA/soj.该基因组中还预测到43个组氨酸激酶基因和52个响应调节因子,对新月柄杆菌的研究已经证实这些双组分系统基因直接参与细胞周期的调控.此外,在该基因组中比例达到2.1％的前噬菌体序列,引入了两个影响细胞壁合成的肽聚糖酶基因cwlK.转录组学分析结果显示,一个非编码RNA(ncRNA)基因在两种细胞状态下的表达量是所有基因中最高的,推测其在基因表达调控中起重要作用.表层蛋白基因slfB在两种细胞形态下转录水平虽无显著差异,但在编码基因中总体表达量最高,说明其具有重要的生理生化作用.杆状细胞相对丝状细胞时期有30个直接与细胞膜合成相关的基因转录水平显著上调(p＜ 0.05,fold change＞2).值得注意的是,经比较基因组分析得到的特有基因maf、 parA/soj和cwlK均呈现显著上调趋势.此外,75个转录水平显著差异的转录调节因子中65个显著上调,仅10个显著下调,说明从丝状往杆状细胞转变的过程中,基因表达调节加剧.现有结果表明,在GY32形态变化过程中,与基因分裂、细胞周期、细胞表层蛋白以及细胞壁合成相关的特异基因是细胞分裂的分子基础.而大量的转录因子、双组分系统基因以及o因子等调节蛋白基因则为细胞形态周期性变化提供了调控元件.上述结果结合进一步的基因功能研究,将获得有关细胞分裂调控的更深刻的认识,丰富细胞形态形成相关理论.