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大肠杆菌和志贺氏菌O抗原合成基因簇的鉴定及病原菌诊断用基因芯片的研制的开题报告

一、题目

大肠杆菌和志贺氏菌O抗原合成基因簇的鉴定及病原菌诊断用基因芯片的研制

二、研究背景和意义

大肠杆菌和志贺氏菌都是人体肠道中的重要细菌，其中一些株系能够引发肠道炎症和肠道感染。这些细菌的相应抗原通常是脂多糖（LPS）的一部分，其中的O抗原决定了它们的毒力和病原性。大肠杆菌和志贺氏菌的O抗原合成基因簇是一个多基因家族，它们的序列和组成具有高度变异性，这让基于PCR的检测面临很大的挑战。因此，开发一种高通量、简便、准确的检测方法是很有意义的。

外源DNA芯片是一种广泛应用的高通量分子生物学手段，它可以同时检测数以千计的DNA序列，为快速、高通量、多目标的检测提供了重要工具。将大肠杆菌和志贺氏菌O抗原合成基因簇中的序列按照不同亚群进行分组，然后在芯片上进行集成，便可以在一张芯片上测试不同亚群之间的差异，实现多样性的检测。

三、研究内容和方法

本研究的主要内容包括大肠杆菌和志贺氏菌O抗原合成基因簇的鉴定和基因芯片的研制。

(1)大肠杆菌和志贺氏菌O抗原合成基因簇的鉴定

本研究在NCBI上查找大肠杆菌和志贺氏菌的O抗原合成基因簇序列，并将其按照新分类系统(ArbitrarilyPrimedPCR)的结果进行分类。此外，利用多基因序列比对的方法，对此进行进一步比对和进化分析，以了解序列变异的规律。

(2)病原菌诊断用基因芯片的研制

将不同亚群的大肠杆菌和志贺氏菌O抗原合成基因簇中的序列进行分组，并将它们整合到一个芯片中。设计相应的引物，将分组后的序列扩增并在芯片上进行检测。在研究中，我们将采用Affymetrix公司的GeneChip技术，这个技术可以扩展芯片的数量和单个芯片上的元件数，极大地扩大了芯片的容量和多样性。

四、研究预期

利用我们设计的基因芯片，可以实现大肠杆菌和志贺氏菌等病原菌的快速，请准确的检测，为疾病的临床治疗和预防提供重要依据；对大肠杆菌和志贺氏菌O抗原合成基因簇的分类和演化，将为我们了解肠道病原菌的演化规律提供重要思路。