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《動物重要病原菌功能基因組與分子致病機理研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、項目名稱：動物重要病原菌功能基因組與分子致病機理研究首席科學家：周銳華中農(nóng)業(yè)大學起止年限：2012.1-2016.8依托部門：教育部湖北省科技廳一、關鍵科學問題及研究內(nèi)容（一）擬解決的關鍵科學問題1．病原菌在動物和人中的流行與傳播機制結核病是全球死亡人數(shù)最高的人類傳染病，主要由結核分枝桿菌引起，但在發(fā)展中國家，牛結核是人結核的重要傳染源，10％的人結核是由牛結核引起的。牛結核主要由牛分枝桿菌引起，但國內(nèi)外關于牛感染人結核的證據(jù)越來越多。在上一個973計劃項目中我們發(fā)現(xiàn)，我國分菌證實的牛結核中，46％為人結核分枝桿菌，5
2、4％為牛分枝桿菌；牛結核呈上升蔓延趨勢，但我國結核分枝桿菌復合群在牛和人間的相互傳播尚缺乏系統(tǒng)研究。豬鏈球菌有33個血清型，除在動物間流行外，1型、2型、4型、14型和16型對人致病，是致成人腦膜腦炎的重要病原菌之一。前期研究證實，除2型外的其它血清型有增加趨勢。副豬嗜血桿菌雖然未見感染人的報道，但它是當前危害世界養(yǎng)豬業(yè)最重要的病原菌之一，其血清型和致病性的多樣性是獸醫(yī)臨床診斷與防控的最大挑戰(zhàn)。因此，結核和豬鏈球菌在動物和人中的流行與傳播規(guī)律、豬鏈球菌和副豬嗜血桿菌優(yōu)勢血清型和致病性的動態(tài)變化、病原菌毒力多樣性和抗原多
3、樣性的遺傳基礎等，是本項目擬解決的關鍵科學問題之一。2．病原菌的蛋白質(zhì)互作與基因調(diào)控網(wǎng)絡在后基因組時代，生命科學領域的研究人員面臨的問題不再僅僅是某個基因、某個蛋白質(zhì)等單個分子的功能，而是由分子之間相互作用形成的極其復雜的調(diào)控網(wǎng)絡，從系統(tǒng)生物學的角度認識生命活動規(guī)律。結核分枝桿菌和豬鏈球菌是兩種重要的人獸共患病原菌，研究病原菌蛋白質(zhì)－蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡與基因調(diào)控網(wǎng)絡是理解其基因和蛋白質(zhì)網(wǎng)絡結構及功能的基礎和關鍵，繼而理解病原菌的生長、代謝、毒力調(diào)控、致病機制、耐藥機制等重要科學問題，并為病原菌防治提供新的藥物靶標和策略
4、。3．病原菌的致病與免疫逃避的機制傳染病的發(fā)生、發(fā)展與轉(zhuǎn)歸是病原微生物與宿主相互作用的結果，不同病原菌有其特殊的感染、致病、免疫應答和免疫逃避的機制。結核分枝桿菌引起低燒及長期的慢性炎癥反應，豬鏈球菌感染則引起急性炎癥反應，致死率非常高，而副豬嗜血桿菌感染則主要引起亞急性炎癥反應。因此，這三種病原菌是研究細菌感染過程中炎癥反應的作用及機制的良好模型。結核分枝桿菌是一種特殊的胞內(nèi)寄生菌，其免疫逃避及引起慢性炎癥的分子機制在動物個體、細胞及分子水平都已做了大量研究，但仍沒有完全解釋清楚，迫切需要更加深入的研究。豬鏈球菌和副
5、豬嗜血桿菌分別作為動物新發(fā)的革蘭氏陽性和陰性胞外菌的代表，均能引起腦膜炎、關節(jié)炎和肺炎，其感染、致病、免疫應答和免疫逃避的機制也是急需深入研究的重要基礎科學問題。（二）主要研究內(nèi)容以結核分枝桿菌復合群、豬鏈球菌和副豬嗜血桿菌等重要動物病原菌為研究對象，綜合運用分子流行病學、現(xiàn)代細菌學、分子免疫學、功能基因組學、蛋白質(zhì)組學、糖組學等研究手段，開展如下研究：進一步開展牛結核、豬鏈球菌病和副豬嗜血桿菌病的病原學與流行病學研究，建立菌種資源庫，深入研究結核分枝桿菌復合群在牛和人中的流行現(xiàn)狀與傳播規(guī)律、豬鏈球菌和副豬嗜血桿菌優(yōu)勢
6、血清型及致病性的動態(tài)變化、病原菌毒力多樣性和抗原多樣性的遺傳基礎。完善已構建的結核分枝桿菌全菌蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡，構建豬鏈球菌的全菌蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡，發(fā)掘與細菌生長、代謝、毒力調(diào)控和耐藥相關的新關鍵因子和藥物靶標。以結核分枝桿菌、豬鏈球菌等病原菌為研究對象，進行細菌糖組學研究，從多糖的生物合成、結構及功能三個層面入手，闡明結核分枝桿菌和豬鏈球菌表面多糖的合成途徑和生物學作用，深化對這兩種病原菌的生長及感染機制的認識，為抗菌藥物開發(fā)新策略提供理論基礎。研究人結核分枝桿菌對牛的致病性，鑒定牛分枝桿菌、豬鏈
7、球菌和副豬嗜血桿菌的新的毒力因子，深入研究病原菌毒力因子與宿主細胞的相互作用及其信號傳導途徑，研究豬鏈球菌與副豬嗜血桿菌的協(xié)同致病作用及其機制。研究結核病發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸過程中炎性因子的變化及其調(diào)控機制，牛分枝桿菌免疫逃避以及引起慢性炎癥的機制，豬鏈球菌引起急性炎癥和導致炎癥紊亂的機制。二、預期目標（一）總體目標以結核分枝桿菌復合群、豬鏈球菌和副豬嗜血桿菌為研究對象，初步闡明結核在牛和人中的流行特征與傳播規(guī)律，豬鏈球菌和副豬嗜血桿菌優(yōu)勢血清型和致病性的動態(tài)變化，揭示病原菌基因組序列的變異、毒力多樣性和抗原多樣性的遺傳基
8、礎；解析病原菌的蛋白質(zhì)相互作用與基因調(diào)控網(wǎng)絡，及表面多糖的結構、合成機制與功能，闡明病原菌的生長、代謝、毒力調(diào)控、DNA損傷修復與耐藥機制，發(fā)掘新的功能基因、蛋白質(zhì)和表面多糖；研究病原菌及其蛋白質(zhì)和表面多糖與宿主的相互作用及其信號傳導途徑，初步闡明病原菌的感染、致病、免疫應答和免疫逃避的機制，為這三種傳染病的防控提供必要的科學理論
