細菌基因組DNA分析和研究的價值

　　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單菌基因組的研究。比如，硝化過程的兩步反應(yīng)（氨氧化反應(yīng)、亞硝酸鹽氧化反應(yīng)），100多年來都被認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菌的基因組被組裝出來，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知的同時，也表明了單菌組裝的重要價值。另一方面，針對新物種（數(shù)據(jù)庫中沒有其基因組信息）的基因組序列，可以開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

　　獲得目標細菌的基因組序列，就相當于有一把打開該物種神秘世界的鑰匙。基于序列信息，結(jié)合數(shù)據(jù)庫和預(yù)測軟件，即可對其基因組進行破譯，涉及基礎(chǔ)功能代謝、致病性、耐藥性、次級代謝產(chǎn)物資源……等多個方面。

　　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)基因組上目標基因上下游的特征，推測致病性、抗藥性遷移規(guī)律。

　　4）基于基因組間序列比較的研究

　　獲得目標菌株基因組后，可以從數(shù)據(jù)庫下載近緣物種基因組序列，開展物種間進化關(guān)系研究，比如系統(tǒng)發(fā)育樹；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。