两种硅藻二次内共生质体（叶绿体）蛋白质转运系统的进化研究

Chloroplast protein transport system is responsible for the material exchanges between cytoplasm and chloroplast, and also plays a crucial role in establishing the endosymbiosis relationship between chloroplasts and host cells, and the biogenesis of photosynthesis. Different from the typical structure of chloroplast in higher plants, diatoms harbor more complex plastids， the so-called secondary plastids, but the plastid protein import machinery remains unexplored in many of these single cellular protists. have a special secondary plastids, However,the plastid protein import machinery in these single cellular protists remains unexplored systematically. The aim of this project is to identify the members of protein import system in two diatoms species, analyze the gene expression and molecular evolution by using bioinformatics and molecular biology methods and to reconstruct the protein transport system of the secondary plastids. The results will be helpful in understanding the characters of secondary plastid protein transport system and its evolutionary significance, and exploring the evolutionary mechanisms and rules of chloroplast protein transport system at the genome-wide level.

叶绿体蛋白质转运系统承担着细胞质与叶绿体之间的物质交流，对于叶绿体与宿主细胞内共生关系的建立和光合作用发生至关重要。不同于典型的高等植物叶绿体结构，硅藻具有特殊的二次内共生质体结构。但目前，叶绿体蛋白质转运在这些单细胞原生生物中尚缺乏系统地研究。本项目拟采用生物信息学与分子生物学实验等方法手段对两种硅藻二次内共生质体蛋白质转运系统中的成员进行鉴定、表达验证与分子进化分析，并重建其质体蛋白质转运系统。一方面揭示两种二次内共生质体蛋白质转运系统的特征及其进化生物学意义；另一方面在基因组的水平上探讨叶绿体蛋白质转运系统的进化机制和规律。

叶绿体蛋白质转运系统承担着细胞质与叶绿体之间的物质交流，对于叶绿体与宿主细胞内共生关系的建立和光合作用发生至关重要。不同于典型的高等植物叶绿体结构，硅藻具有特殊的二次内共生质体结构。但叶绿体蛋白质转运在这些单细胞原生生物中缺乏系统地研究。本项目采用生物信息学与分子生物学实验等方法手段对两种硅藻二次内共生质体蛋白质转运系统中的成员进行鉴定、表达验证与分子进化分析，并重建其质体蛋白质转运系统。我们发现蛋白质转运系统的关键成员与典型叶绿体有所不同，如确少YidC蛋白，TIC22蛋白膜外结合区缺少有螺旋结构域，并且发现二次内共生质体蛋白质组的元素使用偏好性。本项目的研究结果不仅揭示了两种二次内共生质体蛋白质转运系统的特征及其进化生物学意义；也在基因组的水平上探讨叶绿体蛋白质转运系统的进化机制和规律。