細(xì)菌基因組DNA分析和研究的價(jià)值

　　1）發(fā)現(xiàn)新物種（新功能）

　　在微生物群落研究異常火爆的今天，仍然有里程碑式的成果離不開(kāi)單菌基因組的研究。比如，硝化過(guò)程的兩步反應(yīng)（氨氧化反應(yīng)、亞硝酸鹽氧化反應(yīng)），100多年來(lái)都被認(rèn)為是由兩類微生物分別完成（氨氧化菌和亞硝酸鹽氧化菌），直到近幾年因一種細(xì)菌的基因組被組裝出來(lái)，才發(fā)現(xiàn)它的基因組上兩種反應(yīng)的酶基因都有。兩步反應(yīng)由同一種微生物催化的成果以往認(rèn)知的同時(shí)，也表明了單菌組裝的重要價(jià)值。另一方面，針對(duì)新物種（數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有其基因組信息）的基因組序列，可以開(kāi)展更豐富深入的研究。

　　圖1硝化微生物特征

　　2）基于基因組組分的功能研究

　　獲得目標(biāo)細(xì)菌的基因組序列，就相當(dāng)于有一把打開(kāi)該物種神秘世界的鑰匙。基于序列信息，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)和預(yù)測(cè)軟件，即可對(duì)其基因組進(jìn)行破譯，涉及基礎(chǔ)功能代謝、致病性、耐藥性、次級(jí)代謝產(chǎn)物資源……等多個(gè)方面。

　　3）基于組分間位置關(guān)系的功能研究

　　我們不僅可以從獨(dú)立的基因?qū)用媪私馕锓N的功能，還可以結(jié)合基因間的位置關(guān)系分析推測(cè)基因的功能特征、基因遷移規(guī)律等。比如根據(jù)基因組上目標(biāo)基因上下游的特征，推測(cè)致病性、抗藥性遷移規(guī)律。

　　4）基于基因組間序列比較的研究

　　獲得目標(biāo)菌株基因組后，可以從數(shù)據(jù)庫(kù)下載近緣物種基因組序列，開(kāi)展物種間進(jìn)化關(guān)系研究，比如系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)；物種間功能差異、基因結(jié)構(gòu)差異研究，比如基因組共線性分析，基因家族分析等。