开题报告ppt

指导教师：汇报人：转录组学在微生物群落研究中的应用目录1选题的背景与意义2研究的主要内容和预期目标3拟采用的研究方法、步骤本文目录结构4研究的总体安排与进度5已查阅参考文献1、选题背景：随着分子生态学方法的建立，科学家们对环境微生物的整体情况有了较深刻的了解。最初，研究人员采用基于16S/18SrRNA/rDNA的变性梯度凝胶电泳（Denaturinggradientgelelectrophoresis，DGGE）和克隆文库的方法对反刍动物肠道微生物群落的变化情况进行监控，随后荧光原位杂交（Fluores-centinsituhybridization，FISH）和限制性片段长度多态性（Restrictionfragmentlengthpolymorphism，RFLP）等技术的建立和应用，使人们对微生物群落有了更加深入的了解。20世纪兴起的宏基因组学（metagenomics）通过大规模的测序技术，能够直接得到某一环境条件下微生物群落的整体结构信息，这在很大程度上解决了大部分微生物因不能分离培养而难于研究的问题，避免了其他固有技术（如PCR）应用中易出现的实验偏差，同时也免去了一些费时耗力的实验步骤比如文库构建。但是，该技术仍无法对微生物群落结构及代谢，特别是无法明确微生物适应环境变化而做出的响应。转录组学（meta-transcriptomics）是在宏基因组学之后兴起的一门新学科，研究特定环境、特定时期群体细胞在某功能状态下转录的所有RNA（包括mRNA和非编码RNA）的类型及拷贝数。这种技术不但具有宏基因组技术的的全部优点，而且能将特定条件下的生物群落及其功能联系到一起，对群体整体进行各种相关功能的研究。此种方法能够直接检测转录的活性基因，能聚焦于样品中的活性群落，降低群落的复杂度，因为微生物细胞中产生的rRNA量与微生物生长活性有直接的关系，因此，此种方法能够描述微生物群落中的代谢活性成员，转录组学的目标定位于研究微生物群落功能基因的表达上，为鉴定和分析微生物群落特异性变种的关键功能基因提供了新方法。RSSI算法TDOA算法TOA算法2、选题意义：自然界中微生物的复杂多样性的特点，绝大多数微生物不能通过传统纯培养的方法在培养皿上培养和分离。研究显示，只有1%～5%的微生物可以在实验室实现纯培养，但是大多数微生物不能通过传统的、已经设计好的实验方案进行研究。随着基因组学的发展，越来越多的基因组测序已经完成，但也出现了新的问题，如基因的功能无法获知、基因调控和基因互作不清楚，虽然mRNA不是基因表达的最终产物，但转录是最开始的一步，研究转录组信息有助于理解基因调控网络。在挖掘微生物所有基因的同时更应该注重分析其基因的功能。3、研究主要内容转录组学(Metatranscriptomics),是研究自然环境中全部微生物的转录组,包括可培养和未培养的微生物转录组信息。是一门在整体水平上研究细胞中基因转录情况及转录调控规律的学科。简言之,转录组学是从RNA水平研究基因表达的情况,研究整个微生物群落在某一功能状态下基因组产生的全部转录物的种类、结构和功能、不同微生物构成的群落及其相互关系。转录组学研究是功能基因组学研究的一个重要手段,从信使RNA的表达模式上,转录组学能够鉴定功能相关的基因簇,并且在蛋白水平上提供了在何时、何地、何种水平上特殊的蛋白积累信息。4、研究的预期目标通过查阅大量参考文献，比较分析，归纳综合，对研究领域和研究现状进行比较科学和系统的论述。并对世界和国内的转录组学发展与研究方向进行了解，结合国内的实际情况以及发展状况，全面掌握转录组学在微生物群落研究中的发展现状，完成论文。由于本文为综述类文章，将会查阅大量文献及研究性论文，主要运用理论性方法，如归纳法、分析与综合方法、比较分析法等。5拟采用的研究方法和步骤2.具体步骤（1）借助网络、图书馆，查阅转录组学相关文献和会议文摘。（2）整理、阅读文献，掌握转录组学在微生物群落研究中的发展现状。（3）对转录组学及其相关领域进行全面的了解，总结转录组学的特点及重点发展项目。（4）结合国内地域、资源和经济发展情况，借鉴国内外转录组学研究的成功经验，指出转录组学在微生物群落研究今后的发展方向。5拟采用的研究方法和步骤1．查阅相关文献2014.11.25～2015.03.202．上交开题报告2014.12.21～2015.01.243．归纳分析整理相关文献2015.01.252015.04.104．撰写论文、论文修改2015.04.112015.05.245．提交论文、答辩2015.05.25～2015.06.036研究的总体安排与进度7已查阅参考文献[1]宏转录组学在微生物生态学研究中的应用李晓晖，李鑫鑫，张维，燕永亮，陈明，陆伟（中国农业科学院生物技术研究所，北京100081）[2]普洱茶不同发酵时期微生物群落宏转录组学研究姜姝，吕杰，李灏（北京化工大学生命科学与技术学院，北京100029）[3]元转录组学在微生物群落研究中的应用金迪，王加启，赵圣国，卜登攀，孙鹏，周凌云（中国农业科学院北京畜牧兽医研究所动物营养学国家重点实验室北京100193）[4]dRNA-seq原理及其在原核生物转录组学研究中的应用侯志伟,王赟,高宏,侯圣伟1.中国科学院水生生物研究所,淡水生态与生物技术国家重点实验室,武汉430072;2.中国科学院大学,北京100049;3.河南城建学院生物工程系,平顶山4670367已查阅参考文献[5]大刍草苗期转录组RNASeq数据的denovo拼接肖之夏，郑用琏（华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室武汉407300）[6]基于高通量测序454GSFLX的丹参转录组学研究李滢,孙超,罗红梅,李西文,牛云云,陈士林(1.中国医学科学院、北京协和医学院药用植物研究所,北京100193;2.清华大学化学系,北京100084)[7]基于油桐种子3个不同发育时期转录组的油脂合成代谢途径分析陈昊1,2,蒋桂雄1,2,龙洪旭1,2,谭晓风1,21.中南林业科技大学,经济林培育与保护省部共建教育部重点实验室,长沙410004;2.中南林业科技大学,经济林育种与栽培国家林业局重点实验室,长沙410004[8]基于新一代高通量测序的环境微生物转录组学研究进展蔡元锋贾仲君*(中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室,南京210008)[9]HistopathologyChangeonImmuneOrganofAffectedChickenforInfectiousBursalDiseasewasRepairedbyTraditionalChineseDrugZHAOJuan,HEDongchang,WUGuotao,ZHANGLijun,YAOJingming,WUXin,MENGDongxia(InstituteofAnimalHusbandryandVeterinaryScience,ShanxiAcademyofAgriculturalScience,Taiyuan030032,China)望老师批评指正