基于比较基因组学与大规模基因组片段删除技术的基因组最小化研究

细胞生命"最小基因组"的研究对于揭示生命的进化与起源、对环境的适应、以及研究基因组的健壮性等具有重大意义。目前最小基因组的主要研究方法可以分为两大类："干"方法- - 计算机辅助的生物信息学方法；"湿"方法- - 基于实验的基因沉默/删除。本项目拟采用比较基因组学方法预测最小基因组所必需的基因以及这些基因所构成的最基本、最核心的功能；从已测序微生物基因组中筛选适宜微生物作为"起始基因组"用于最小化研究；对于待删除的基因组片段进行精确定位，采用基于约束建模的方法进行计算机辅助的基因组缩小操作，产生最小代谢基因集，通过将原基因组和最小化后的基因组进行代谢通路途径比较，鉴定和阐明代谢途径结构。以信息学分析结果作为指导，采用基于Red重组酶的大规模基因组片段删除技术进行基因组最小化操作，初步构建最小基因组。本项研究将为基因组最小化研究提供理性设计的范本，为后续的合成生物学研究打下坚实的基础。