必需调控系统PhoPQ快速起源及与细菌有丝分裂的调控关系

项目名称： 必需调控系统PhoPQ快速起源及与细菌有丝分裂的调控关系

项目编号： No.31370127

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 生物科学

项目作者： 钱韦

作者单位： 中国科学院微生物研究所

项目金额： 80万元

中文摘要： phoP-phoQ分别编码反应调节蛋白和组氨酸激酶，是调控细菌致病因子表达的关键双组分信号转导系统。前期研究发现：在水稻黄单胞菌（Xoo）中，phoP-phoQ是非必需基因。而在极近缘的野油菜黄单胞菌（Xcc）中，phoP-phoQ是必需基因，突变后细胞分裂异常、致死，表明phoP-phoQ及其调控功能发生了快速分化。为解析该进化现象的分子机制，项目拟利用比较转录组学和分子遗传分析方法，在Xcc和Xoo中筛选、鉴定与转录因子PhoP发生直接相互作用的顺式调控元件，对比PhoP-PhoQ调控元的差异。在此基础上，通过异源表达、蛋白磷酸化和突变分析等方法，探索在PhoP-PhoQ调控功能的快速分化过程中，转录因子-顺式调控元件重联接（rewiring）和在细菌有丝分裂中的调控机制，阐明在Xcc中，phoP-phoQ进化为必需基因的原因。研究将为新调控基因的起源和病原细菌的快速进化提供分子基础。

中文关键词： 必需基因；进化；双组分信号转导系统；黄单胞菌；重联接

英文摘要： The two-component signal transduction system PhoP-PhoQ is a critical regulatory mechanism in controlling expression of bacterial virulence factors. Among them, phoP encodes a cytoplasmic response regulator whereas phoQ encodes a membrane-bound histidine k

英文关键词： Essential gene；Evolution；Two-component signaling system；Xanthomonas campestris；Rewiring