1、任务来源 《基于基因芯片技术抗生素作用鼠疫耶尔森菌的表达谱研究》为自选课题。 2、应用领域 本研究是临床医学与抗生素治疗领域的应用基础研究。鼠疫是一种古老的危害全球、导致上亿人死亡的烈性传染病；同时鼠疫又被世界卫生组织列为重新抬头的传染病，在当今复杂的国际形式下，鼠疫菌还可作为一种重要的生物战剂和生物恐怖制剂使用。因此，对鼠疫菌的有效治疗与预防进行深入研究是国民经济和社会发展中亟待解决的重要问题，对社会和谐与稳定发展具有重要意义。 本课题通过应用现代分子生物学的先进技术手段基因芯片技术对进行鼠疫治疗的推荐抗生素进行了分子作用机理研究。对链霉素、氯霉素与四环素作用鼠疫菌的分子作用机理进行了阐述。 3、技术原理 1)鼠疫菌全基因组芯片的制备：根据已经测序完成的鼠疫菌全基因组序列信息进行鼠疫菌全基因组芯片的制备，获得含有4005条鼠疫基因的芯片。 2)细菌的培养与试验条件的设计：选择实验菌株，设定实验条件，确定实验方案，选择30分钟10倍最小抑菌浓度（MIC）作为刺激条件。 3)鼠疫菌RNA提取：鼠疫菌总RNA的提取使用MasterPureTM RNA Purification Kit RNA提取试剂盒进行，并对RNA的质量进行检测。 4)反转录形成cDNA第一链与氨基标记cDNA的荧光素标记以及纯化。 5)芯片杂交漂洗与扫描：在自制的杂交盒中于杂交炉中进行芯片的杂交，杂交条件选择20小时，45度。而后进行芯片的洗涤与扫描。 6)链霉素、氯霉素与四环素作用鼠疫菌表达谱的获得：将以上实验条件稳定后进行三种抗生素作用鼠疫菌的表达谱实验。 7)实时定量RT–PCR对链霉素作用鼠疫菌转录谱结果的评价：获得结果后应用RT–PCR进行验证，对芯片结果的可靠性进行验证。结果表明两种实验方法的相关系数为0.98。表明芯片结果的可靠。 8)芯片数据处理：应用多种软件对所获得的大量实验数据进行分析整理。参阅大量文献对所获得的数据进行归纳，最终对三种抗生素作用的分子机理进行阐述。 4、性能指标 我们对三种抗生素作用鼠疫菌的最小抑菌浓度进行了测定，制备了鼠疫菌的全基因组芯片，获得了三种抗生素作用鼠疫菌的表达谱。对三种抗生素作用鼠疫菌的分子作用机理进行了阐述。为鼠疫的治疗与预防以及新抗生素的发现奠定了实验和理论基础。将实验成果成功发表在国际微生物学的著名专业杂志上。获得了国际同行的认可。顺利完成预期目标。 5、与国内外同类技术比较 Velcalescu和Kinzler等人于1997年提出转录组概念。转录组是指一个细胞基因组所转录的全部mRNA表达的基因及其表达水平。其中基因芯片转录谱研究成为功能基因组研究的一个重要手段。应用全基因组芯片技术对应用治疗鼠疫的抗生素进行分子作用机理的研究在国内外均属首创，并且取得了令人满意的结果。 6、成果的创造性、先进性 本课题成功制备并建立了鼠疫菌全基因组芯片； 本课题成功建立了应用鼠疫菌全基因组芯片进行抗生素作用机理研究的技术平台； 应用该技术平台对链霉素、氯霉素与四环素的分子作用机制进行了研究，详细阐述了三种不同抗生素作用下鼠疫菌的转录组学变化。对其抗菌的分子作用机理进行了阐述。 该课题组建立了研究鼠疫菌全基因芯片转录组学技术方法，利用大规模高通量分子生物学分析技术，明确了三种常见抗生素作用鼠疫菌的分子机理，为进一步研究潜在的耐药机制和筛选有效抗菌药物提供了依据。 该研究成果在鼠疫菌的研究领域属于开拓性工作，具有领先地位。课题设计合理，工作量大，数据翔实，结论可靠。 在国外高水平的微生物专业杂志《FEMS microbiology letters》与《microbes and infection》上已经发表了5篇系列研究论文，还有3篇文章已经投稿。其中《FEMS microbiology letters 》杂志为欧洲微生物学会主办，该杂志2005年的SCI影响因子为2.1，《Microbes and infection》为法国巴斯德研究所主办，该杂志2005年SCI影响因子为3.4。该课题组发表文章SCI总的影响因子达到11.6。表明我们的研究得到了国内外同行的认可。更为可喜的是在所发表的论文中有些发表不久便被一些较高知名度杂志的文章所引用。其中一篇来自为《Journal of bacteriology》杂志的文章，该杂志2005年的SCI影响因子为4.1，另一篇《Microbiology–SGM》杂志的文章也对我们的文章进行了引用。该杂志2005年的SCI影响因子为3.1。表明我们的研究得到了国际同行的关注与认同。在抗生素作用鼠疫菌的分子作用机理研究领域步入国际先进水平。 7、作用意义 本研究旨在解决鼠疫菌抗生素治疗的分子作用机理。鼠疫耶尔森菌可引起烈性传染病鼠疫，尤其是在当今复杂的国际形势下，鼠疫菌还可作为一种重要的生物战剂和生物恐怖制剂使用。因此，对鼠疫菌的有效治疗与预防进行深入研究是国民经济和社会发展中亟待解决的重要问题，对社会和谐与稳定发展具有重要意义。 8、推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见 本研究获得了鼠疫菌在不同条件下的标识转录谱，分析了三种不同抗生素的分子作用机制。利用全基因组芯片技术验证了目前已知功能注释基因在抗生素作用下的转录规律。鉴定出大量抗生素作用下的差异转录基因，获得了鼠疫菌在抗生素作用下基因转录规律的全新资料，为鼠疫菌的治疗与新药物的开发提供重要的实验基础和理论依据，其潜在的经济效益及社会效益是不可估量的。参照该方法也可以对其他抗生素进行分子机理研究，从而开创抗生素研究的新领域，使其研究迈上新台阶。 利用目前已经建立的基因芯片技术平台，可以进一步扩大不同作用机理抗生素作用于鼠疫菌的表达谱研究；更加全面客观地评价不同抗生素作用鼠疫菌的分子作用机理。从而在分子水平上阐述不同抗生素作用鼠疫菌的作用机理并寻找到抗生素作用的分子靶点。

1、任务来源 《基于基因芯片技术抗生素作用鼠疫耶尔森菌的表达谱研究》为自选课题。 2、应用领域 本研究是临床医学与抗生素治疗领域的应用基础研究。鼠疫是一种古老的危害全球、导致上亿人死亡的烈性传染病；同时鼠疫又被世界卫生组织列为重新抬头的传染病，在当今复杂的国际形式下，鼠疫菌还可作为一种重要的生物战剂和生物恐怖制剂使用。因此，对鼠疫菌的有效治疗与预防进行深入研究是国民经济和社会发展中亟待解决的重要问题，对社会和谐与稳定发展具有重要意义。 本课题通过应用现代分子生物学的先进技术手段基因芯片技术对进行鼠疫治疗的推荐抗生素进行了分子作用机理研究。对链霉素、氯霉素与四环素作用鼠疫菌的分子作用机理进行了阐述。 3、技术原理 1)鼠疫菌全基因组芯片的制备：根据已经测序完成的鼠疫菌全基因组序列信息进行鼠疫菌全基因组芯片的制备，获得含有4005条鼠疫基因的芯片。 2)细菌的培养与试验条件的设计：选择实验菌株，设定实验条件，确定实验方案，选择30分钟10倍最小抑菌浓度（MIC）作为刺激条件。 3)鼠疫菌RNA提取：鼠疫菌总RNA的提取使用MasterPureTM RNA Purification Kit RNA提取试剂盒进行，并对RNA的质量进行检测。 4)反转录形成cDNA第一链与氨基标记cDNA的荧光素标记以及纯化。 5)芯片杂交漂洗与扫描：在自制的杂交盒中于杂交炉中进行芯片的杂交，杂交条件选择20小时，45度。而后进行芯片的洗涤与扫描。 6)链霉素、氯霉素与四环素作用鼠疫菌表达谱的获得：将以上实验条件稳定后进行三种抗生素作用鼠疫菌的表达谱实验。 7)实时定量RT–PCR对链霉素作用鼠疫菌转录谱结果的评价：获得结果后应用RT–PCR进行验证，对芯片结果的可靠性进行验证。结果表明两种实验方法的相关系数为0.98。表明芯片结果的可靠。 8)芯片数据处理：应用多种软件对所获得的大量实验数据进行分析整理。参阅大量文献对所获得的数据进行归纳，最终对三种抗生素作用的分子机理进行阐述。 4、性能指标 我们对三种抗生素作用鼠疫菌的最小抑菌浓度进行了测定，制备了鼠疫菌的全基因组芯片，获得了三种抗生素作用鼠疫菌的表达谱。对三种抗生素作用鼠疫菌的分子作用机理进行了阐述。为鼠疫的治疗与预防以及新抗生素的发现奠定了实验和理论基础。将实验成果成功发表在国际微生物学的著名专业杂志上。获得了国际同行的认可。顺利完成预期目标。 5、与国内外同类技术比较 Velcalescu和Kinzler等人于1997年提出转录组概念。转录组是指一个细胞基因组所转录的全部mRNA表达的基因及其表达水平。其中基因芯片转录谱研究成为功能基因组研究的一个重要手段。应用全基因组芯片技术对应用治疗鼠疫的抗生素进行分子作用机理的研究在国内外均属首创，并且取得了令人满意的结果。 6、成果的创造性、先进性 本课题成功制备并建立了鼠疫菌全基因组芯片； 本课题成功建立了应用鼠疫菌全基因组芯片进行抗生素作用机理研究的技术平台； 应用该技术平台对链霉素、氯霉素与四环素的分子作用机制进行了研究，详细阐述了三种不同抗生素作用下鼠疫菌的转录组学变化。对其抗菌的分子作用机理进行了阐述。 该课题组建立了研究鼠疫菌全基因芯片转录组学技术方法，利用大规模高通量分子生物学分析技术，明确了三种常见抗生素作用鼠疫菌的分子机理，为进一步研究潜在的耐药机制和筛选有效抗菌药物提供了依据。 该研究成果在鼠疫菌的研究领域属于开拓性工作，具有领先地位。课题设计合理，工作量大，数据翔实，结论可靠。 在国外高水平的微生物专业杂志《FEMS microbiology letters》与《microbes and infection》上已经发表了5篇系列研究论文，还有3篇文章已经投稿。其中《FEMS microbiology letters 》杂志为欧洲微生物学会主办，该杂志2005年的SCI影响因子为2.1，《Microbes and infection》为法国巴斯德研究所主办，该杂志2005年SCI影响因子为3.4。该课题组发表文章SCI总的影响因子达到11.6。表明我们的研究得到了国内外同行的认可。更为可喜的是在所发表的论文中有些发表不久便被一些较高知名度杂志的文章所引用。其中一篇来自为《Journal of bacteriology》杂志的文章，该杂志2005年的SCI影响因子为4.1，另一篇《Microbiology–SGM》杂志的文章也对我们的文章进行了引用。该杂志2005年的SCI影响因子为3.1。表明我们的研究得到了国际同行的关注与认同。在抗生素作用鼠疫菌的分子作用机理研究领域步入国际先进水平。 7、作用意义 本研究旨在解决鼠疫菌抗生素治疗的分子作用机理。鼠疫耶尔森菌可引起烈性传染病鼠疫，尤其是在当今复杂的国际形势下，鼠疫菌还可作为一种重要的生物战剂和生物恐怖制剂使用。因此，对鼠疫菌的有效治疗与预防进行深入研究是国民经济和社会发展中亟待解决的重要问题，对社会和谐与稳定发展具有重要意义。 8、推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见 本研究获得了鼠疫菌在不同条件下的标识转录谱，分析了三种不同抗生素的分子作用机制。利用全基因组芯片技术验证了目前已知功能注释基因在抗生素作用下的转录规律。鉴定出大量抗生素作用下的差异转录基因，获得了鼠疫菌在抗生素作用下基因转录规律的全新资料，为鼠疫菌的治疗与新药物的开发提供重要的实验基础和理论依据，其潜在的经济效益及社会效益是不可估量的。参照该方法也可以对其他抗生素进行分子机理研究，从而开创抗生素研究的新领域，使其研究迈上新台阶。 利用目前已经建立的基因芯片技术平台，可以进一步扩大不同作用机理抗生素作用于鼠疫菌的表达谱研究；更加全面客观地评价不同抗生素作用鼠疫菌的分子作用机理。从而在分子水平上阐述不同抗生素作用鼠疫菌的作用机理并寻找到抗生素作用的分子靶点。