宏基因组文库中新型化合物的功能筛选开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

利用宏基因组学可避开纯培养的难题, 并且通过功能性筛选可以快速地从多个克隆中获得这些功能基因的产物, 进一步分析这些功能基因。

可有效防止抗生素的滥用，并为工业、医药和农业提供一些新的天然活性物质。

国内外的进展：加拿大terragen公司利用链霉菌为宿主的宏基因组文库筛选出来具有抗菌活性的新型小物质[1];diaz-torres 等[2]通过对人体唾液宏基因组文库的筛选得到一种新的对四环素具有很好抗性的基因；mori 等[3]通过活性污泥宏基因组文库筛选获得两种不同的博来霉素抗性基因；而目前国内也对着筛选方法进行更高效的改变。

2. 研究的基本内容和问题

本课题的目标就是筛选得到新型活性物质，并分析其基因序列，最大限度地利用微生物资源。

主要内容是进行宏基因组文库的功能筛选，得到阳性克隆，并获得其活性物质，最后进一步分析其基因序列。

本课题存在的关键问题有1.环境样品中存在诸多不同的因素影响着dna的提取效果，克隆操作过程中基因或基因簇的断裂破坏可能导致基因不能表达, 环境中存在的具有核酸酶活性的物质也会使完整基因簇的获取具有很大的难度。

3. 研究的方法与方案

研究方法：样品采集和宏基因组文库构建，接合转移及阳性克隆筛选，最后进行发酵及产物提取分离。

技术路线：dna的提取，宏基因组文库的构建，接合转移和阳性克隆筛选，发酵产物提取及分离，产物结构确定及活性分析。

实验方案是：文库构建；接合转移；功能筛选；阳性克隆发酵及产物提取分离；产物结构确定及产物活性确定；插入片段dna序列测定及分析。

4. 研究创新点

目前大多宏基因组常采用的表达系统是大肠杆菌, 但是本课题考虑到大肠杆菌启动子弱，效率低，比较难以筛选到活性克隆来进行下一步实验，因此本课题一律采用链霉菌作为宿主，因为链霉菌的启动子强，动力强，表达能力强，对比大肠杆菌会较易筛选到阳性克隆，得到活性物质来进一步确定其基因序列。

5. 研究计划与进展

研究计划：2015年10月－2016年3月进行宏基因组文库的功能筛选；2016年3月－2016年5月进行活性物质的鉴定分析并对其基因组序列进行分析；2016年5月－2016年6月补充实验数据整理分析材料并撰写论文；2016年6月进行最后的答辩。

预期进展：成功从宏基因组文库中筛选若干活性克隆，然后进行产物结构确定和活性分析，最后对其基因序列进行分析。