由于早先大部分粘细菌是从土壤环境中分离的，并且不能够在海水盐浓度下生长，所以粘细菌曾被普遍认为是典型的陆生细菌。然而随着分子生物学技术的发展，有研究人员利用16S rRNA基因文库技术在海洋沉积物中发现了粘细菌相关序列的存在，并于1998年起成功从海洋环境中分离出了不少耐盐和嗜盐粘细菌菌株。Myxococcus fulvus HW-1 (ATCC BAA-855)是本实验室从海水样品中分离得到的一株海洋粘球菌，它能够在0-130﹪的海水浓度的培养基上生长，最适生长浓度为0-80﹪的海水培养基。M．fulvus HW-1在海水条件下表现出特殊的细胞行为，如不依赖于细胞密度生长，不依赖于子实体形态发生的粘孢子形成等。 双组分系统是一类广泛存在于原核生物中的信号转导途径，通过调控基因表达使得生物体可以对变化的生活环境产生适应性应答，在细胞感应渗透胁迫过程中起到了重要的作用，并且在粘细菌的生长、发育及社会性运动的信号传导和调节过程中，也广泛存在着双组分系统。我们可以推断，双组分系统在 M．fulvusHW-1适应海洋环境中起到了重要的调控作用——在双组分系统的调控下，一些外膜蛋白(如：如K<+>通道蛋白、与亲水性的小分子物质吸收排出相关的孔道蛋白等)数量上发生变化，从而调节膜对盐离子的通透性，起到调节渗透压的作用。为了证实以上推论，我们采用了表达谱分析法来研究M．fulvus HW-1在海水、淡水两种环境下这些基因表达的差异，以揭示双组分系统和外膜蛋白等在粘细菌适应海洋环境过程中起到的作用。 以M．xanthus DK1622 的不完整基因组序列为材料，使用Glimmer软件预测获得了9314个ORFs，经过进一步剔除一些不符合生物学特征的ORFs后，最终获得了7885个ORFs。再利用 TMHMM、SignalP、PSORTb及SMART等工具预测了这7885个ORFs可能的拓扑结构、亚细胞定位以及功能结构域，筛选获得了386个芯片制备候选基因，其中包括可能的233个双组分系统、82个外膜蛋白、20个胞外蛋白以及51个胞周间隙蛋白基因。利用 Array Designer v3.01 软件对386个候选基因的PCR扩增引物进行了批量设计，根据理想参数进行挑选，共成功获得360条靶基因的引物序列，其中包括双组分系统基因226个，外膜蛋白基因74个，胞外蛋白基因18个，胞周间隙蛋白基因42个。此外，我们还加入了60个已知的可能与粘细菌运动相关的基因。我们以DK1622基因组DNA为模板，成功扩增出了411个靶基因片段作为微阵列固定探针，并设计制备了一个含有上述探针的低密度芯片。通过M.xanthusDK1622和M.fulvus HW-1基因组DNA芯片共杂交实验，我们证明了此芯片不仅质量可靠，而且也可用于HW-1菌株的基因表达谱研究。 经过大量的反复试验探索，确定了提取样品RNA的最佳茵体状态、最佳提取环境及相关步骤后，我们分析了M.fulvus HW-1在淡水和海水培养条件下的表达谱差异，得到了94个差异表达的基因：在海水中上调表达的基因有10个，其中有6个双组分系统、1个外膜蛋白、2个胞外蛋白和1个周质蛋白；在淡水中上调表达的基因有84个，其中有29个双组分系统、19个外膜蛋白、5个胞外蛋白、14个周质蛋白和17个粘细菌运动相关基因。通过综合分析各个基因的预测功能和表达差异度，我们从这些差异表达基因中挑选出双组分系统基因T105和外膜蛋白基因OM031，利用实时荧光定量PCR技术检测验证了这两个基因的微阵列数据的可靠性，并将通过建立相关基因缺失突变株来进行功能验证。目前，我们已经成功地构建了缺失载体，后续工作正在开展中。