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本篇论文以原核生物的进化过程为大背景,以RHA1这一原核生物作为主要研究对象,借助于生物信息学的方法,从基因、操纵子和蛋白质域三个不同层次展开了系统的研究,并探讨了在原核生物的进化过程中,保守性较好的基因、操纵子和蛋白质域的功能。生物膜系统的动态变化是原核细胞和真核细胞中多种细胞功能实现的基础,在真核细胞中,细胞膜系统的分裂与融合过程都是山Dynamin动力蛋白家族中的GTP酶催化的,而在原核细胞中,由于缺少内膜系统,所以原核生物中关于Dynamin动力蛋白家族的研究一直未受到关注。我们在脂滴的研究过程中发现,该具有单层磷脂膜的细胞器存在于PD630、RHA1等原核生物中,而且在脂质蛋白质组学分析过程中发现,PD630中的蛋白质LPD02062、LPD02063和RHA1中的蛋白质ro 05488都定位在脂滴表面,这些蛋白质均为类Dynamin动力蛋白,并且在PD630中观察到了脂滴大小的变化与蛋白质LPD02062、LPD02063的表达量之间具有一定联系。基于以上研究背景,我们展开了原核生物中Dynamin动力蛋白家族的研究,主要研究工作如下:RHA1中类Dynamin动力蛋白的起源与进化、RHA1中类Dynamin动力蛋白的蛋白质域的结构与进化、Dynamin动力蛋白的定位及相互作用蛋白和Dynamin动力蛋白在细胞膜系统动态变化过程中的功能假说模型。我们期望通过对RHA1中Dynamin动力蛋白参与脂滴动态变化过程的研究,可以找到提升脂滴形成速率的方法,从而开辟生物能源开发的新途径。在以上的研究过程中我们发现,在进化过程中,原核生物基因组中的蛋白质域和操纵子都是动态变化的,但是在这些动态变化过程中蛋白质域和操纵子的保守性各有不同。为了探究原核生物基因组中蛋白质域和操纵子在进化过程中的动态变化规律以及在进化过程中保守性较好的蛋白质域和操纵子的功能,我们又展开了如下研究工.作:RHA1中的操纵子在340个原核生物基因组中的动态变化分析、RHA1中的蛋白质域在340个原核生物基因组中的动态变化分析、RHA1中操纵子的保守性及其功能分析和RHA1中操纵子的保守性及其参与的通路分析。我们期望可以完整地建立一个关于341个原核生物物种两两之间操纵子和蛋白质域动态变化的网络,借以探究我们所感兴趣的基因、操纵子和蛋白质域在原核生物进化过程中的动态变化,然后进一步讨论在这些基因、操纵子和蛋白质域中保守性较好的部分在其所对应的原核生物中所参与的通路和所行使的功能,最终达成可以人工优化生物体内通路的愿景。