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我校基因组中心主任刘树林的研究课题“基因退化与宿主适应：伤寒沙门菌等单一宿主沙门菌动物感染模型的构建”，日前申报国家重点项目成功，获得资助经费225万元。
截止2014年年底，该项目的预期研究结果是：初步鉴定出可能与单一宿主沙门菌宿主范围相关的基因；通过动物实验验证经生物信息学等方法鉴定出的基因的功能；在人类历史上首次成功建立改变沙门菌宿主范围的动物模型，为今后有关宿主-病原体相互作用的研究奠定基础。
沙门菌是重要病原菌，可引起人伤寒病和胃肠炎。其中，伤寒沙门菌每年使1千600万人罹患伤寒病，其中60多万人死亡。伤寒沙门菌以人为单一宿主，不能感染动物，因此迄今无法用动物模型对其致病机制进行研究。刘树林教授认为，基因退化（包括基因删除和点突变造成的假基因）是伤寒沙门菌失去感染动物的根本原因。甲乙丙型副伤寒杆菌也导致伤寒样疾病，也程度不同地以人为单一或主要宿主。他们将用多宿主沙门菌定义沙门菌核心基因组，然后把伤寒沙门菌以及甲乙丙型副伤寒杆菌与之比较，找出退化的基因，探讨其在决定细菌宿主范围中的作用。同时，通过分子操作，使伤寒沙门菌等处于易于接受外来基因的状态（即，打开其遗传开关），经P22转导作用，把可能与决定宿主范围有关的基因导入到伤寒沙门菌等细菌中去。另一个平行的实验系统是鸡伤寒和鸡白痢沙门菌，用类似方法鉴定有关基因。构建前后的菌株，将通过超高通量测序技术进行基因组序列比较，最终鉴定出有关基因。
据刘树林教授介绍，他们经过20多年的积累，为本项目的研究作了大量准备，前期工作已颇显特色。创新点包括：1、在国际上首次提出“遗传开关”概念，并将根据这个理论打开双重或三重遗传开关；2、自1992年发表第一个沙门菌基因物理图，他们在这个领域一直处于国际领先地位，近来已经把当年纯粹为了构建高分辨率基因组物理图技术优化成配合超高通量测序平台的重要技术。在这方面，他们目前不仅是国际领先的，而且是唯一的，已有能力使同样规模的资源发挥3-4倍的效果；3、可开展前人没有试过的多轮转导实验、在动物体内多轮筛选，以增加细菌获得扩展宿主范围的机会。这些理论和具体技术的创新，为他们顺利完成本项研究打下了良好的基础。
（撰稿：聂松义）