全基因组系统作图(systems mapping)研究三种细菌种间互作遗传机制

批准号:
31971398
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
何晓青
依托单位:
学科分类:
生态学理论与方法
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
何晓青
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中文摘要
地球上的微生物有着极高的丰富度和多样性,它们的生命活动和相互作用对维持生态系统稳定性起到关键作用。这种相互作用在医学和生态学研究上都有重要意义,但影响微生物互作的遗传机制尚不清楚。本项目在前期工作的基础上,拟将细菌种间互作的群落构建、细菌全基因组重测序、统计模型及基因功能验证这几种方法相结合,开展三方面研究:(1)选取三种细菌作为研究对象,通过全基因组重测序方法获得高密度SNP分子标记;(2)在系统作图理论框架内扩展适用于细菌互作研究的统计模型,量化影响细菌互作的直接、间接和上位遗传效应,获得影响互作的显著基因;(3)通过网络构建挖掘影响细菌种间互作的枢纽基因,并进行功能验证。本研究旨在揭示细菌相关基因功能与细菌互作的关系,阐明细菌互作进化适应的遗传机制,以应对肠道微生物研究、抗生素抗性进化、全球气候变化等诸多挑战。
英文摘要
Microbial species in naturel habitat has extremely high abundance and diversity, their activity and interactions play an important role in maintaining ecosystem stability. Although these interactions have important significance in medicine and ecology research, the genetic underpinnings of interspecific interactions have still remained elusive. This project is an attempt to bring systems mapping to the microbial ecology field to understand which genes drive species interactions adaptation in nature. Based on our earlier investigations, the genetic mechanisms of bacterial interaction will be studied by the combination of synthetic microbial communities, whole genome sequencing, statistical models and function verification. After selecting whole genome sequencing to acquire SNP markers from three kinds of bacteria, we will expand and improve the systems mapping model to locate significant genes by quantifying the direct, indirect, and epistatic genetic effects. Finally, hub genes, acquired by networking through different types of genetic effects, will be verified by gene cloning and function analysis. Surely, the results of this study will provide new insights into the genetic mechanism of microbes in the process of interaction by genome-wide systems mapping. Future studies could benefit from this to improve understanding and prediction of microbial interactions, and to meet the challenges of gut microbiota research, antibiotic resistance evolution and rapid climate changes.
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专利列表
DOI:10.13343/j.cnki.wsxb.20210428
发表时间:2021
期刊:微生物学报
影响因子:--
作者:杨艳;王浩;李凯航;李贝贝;张琦;王子权;金一;何晓青
通讯作者:何晓青
DOI:10.1038/s41467-021-25086-5
发表时间:2021-09-06
期刊:Nature communications
影响因子:16.6
作者:Yang D;Jin Y;He X;Dong A;Wang J;Wu R
通讯作者:Wu R
DOI:10.1111/1462-2920.16447
发表时间:2023-06-10
期刊:ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY
影响因子:5.1
作者:Liu,Mengjiao;Hu,Ran;Jin,Yi
通讯作者:Jin,Yi
DOI:10.13343/j.cnki.wsxb.20200151
发表时间:2021-01
期刊:微生物学报
影响因子:--
作者:张琦;梁雅静;张宇馨;陈玲慧;韩钟娆;李贝贝;金一;何晓青
通讯作者:何晓青
DOI:10.3389/fmicb.2021.696730
发表时间:2021
期刊:Frontiers in microbiology
影响因子:5.2
作者:Yang D;Zheng X;Jiang L;Ye M;He X;Jin Y;Wu R
通讯作者:Wu R
典型城市饮用水体系中轮状病毒的分布与健康风险
- 批准号:51108029
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:何晓青
- 依托单位:
国内基金
海外基金
