开题报告全解.ppt

指导教师：汇报人： 转录组学在微生物群落研究中的应用 目录 1 选题的背景与意义 2研究的主要内容和预期目标 3拟采用的研究方法、步骤 本文目录结构 4研究的总体安排与进度 5已查阅参考文献 1、选题背景： 随着分子生态学方法的建立，科学家们对环境微生物的整体情况有了较深刻的了解。 最初，研究人员采用基于16S /18S rRNA / rDNA 的 变 性 梯 度 凝 胶 电 泳（ Denaturing gradient gel electrophoresis，DGGE） 和克隆文库的方法对反刍动物肠道微生物群落的变化情况进行监控 ，随后荧光原位杂交 （ Fluores-cent in situ hybridization，FISH） 和限制性片段长度多态性 （ Restriction fragment length polymorphism，RFLP） 等技术的建立和应用，使人们对微生物群落有了更加深入的了解 。 20 世纪兴起的宏基因组学 （ metagenomics） 通过大规模的测序技术，能够直接得到某一环境条件下微生物群落的整体结构信息，这在很大程度上解决了大部分微生物因不能分离培养而难于研究的问题，避免了其他固有技术（ 如 PCR） 应用中易出现的实验偏差，同时也免去了一些费时耗力的实验步骤比如文库构建。但是，该技术仍无法对微生物群落结构及代谢，特别是无法明确微生物适应环境变化而做出的响应 。 转录组学（meta-transcriptomics） 是在宏基因组学之后兴起的一门新学科，研究特定环境、特定时期群体细胞在某功能状态下转录的所有RNA（ 包括 mRNA 和非编码 RNA） 的类型及拷贝数。这种技术不但具有宏基因组技术的的全部优点，而且能将特定条件下的生物群落及其功能联系到 一 起，对群体整体进行各种相关功能的研究。 此种方法能够直接检测转录的活性基因，能聚焦于样品中的活性群落，降低群落的复杂度，因为微生物细胞中产生的rRNA量与微生物生长活性有直接的关系，因此，此种方法能够描述微生物群落中的代谢活性成员，转录组学的目标定位于研究微生物群落功能基因的表达上，为鉴定和分析微生物群落特异性变种的关键功能基因提供了新方法。 RSSI算法 TDOA算法 TOA算法 2、选题意义： 自然界中微生物的复杂多样性的特点，绝大多数微生物不能通过传统纯培养的方法在培养皿上培养和分离。研究显示，只有 1% ～ 5% 的微生物可以在实验室实现纯培养，但是大多数微生物不能通过传统的、已经设计好的实验方案进行研究。随着基因组学的发展，越来越多的基因组测序已经完成，但也出现了新的问题，如基因的功能无法获知、基因调控和基因互作不清楚，虽然mRNA不是基因表达的最终产物，但转录是最开始的一步，研究转录组信息有助于理解基因调控网络。在挖掘微生物所有基因的同时更应该注重分析其基因的功能。 3、研究主要内容 转录组学(Metatranscriptomics),?是研究自然环境中全部微生物的转录组,?包括可培养和未培养的微生物转录组信息。是一门在整体水平上研究细胞中基因转录情况及转录调控规律的学科。简言之,?转录组学是从RNA水平研究基因表达的情况,?研究整个微生物群落在某一功能状态下基因组产生的全部转录物的种类、结构和功能、不同微生物构成的群落及其相互关系。 转录组学研究是功能基因组学研究的一个重要手段, 从信使RNA的表达模式上, 转录组学能够鉴定功能相关的基因簇, 并且在蛋白水平上提供了在何时、何地、何种水平上特殊的蛋白积累信息。 4、研究的预期目标 通过查阅大量参考文献，比较分析，归纳综合，对研究领域和研究现状进行比较科学和系统的论述。并对世界和国内的转录组学发展与研究方向进行了解，结合国内的实际情况以及发展状况，全面掌握转录组学在微生物群落研究中的发展现状，完成论文。 由于本文为综述类文章，将会查阅大量文献及研究性论文，主要运用理论性方法，如归纳法、分析与综合方法、比较分析法等。 5 拟采用的研究方法和步骤 2.具体步骤 （1）借助网络、图书馆，查阅转录组学相关文献和会议文摘。 （2）整理、阅读文献，掌握转录组学在微生物群落研究中的发展现状。 （3）对转录组学及其相关领域进行全面的了解，总结转录组学的特点及重点发展项目。 （4）结合国内地域、资源和经济发展情况，借鉴国内外转录组学研究的成功经验，指出转录组学在微生物群落研究今后的发展方向。 5 拟采用的研究方法和步骤 1．查阅相关文献 2014.11.25～2015.03.20 2．上交