莱茵衣藻CC--849产氢代谢的转录组学研究的任务书.docx

莱茵衣藻CC--849产氢代谢的转录组学研究的任务书
一、课题背景
能源危机和全球温室效应引起了人们对可再生能源的关注。太阳能、水能等可再生能源的利用正在越来越广泛。氢气作为清洁能源，因其能直接转化为热能和机械能，而不会产生任何有害物质，近年来也成为一种备受关注的能源源。光合作用可以产生氢气，莱茵衣藻CC-849是一种可以产氢的微型藻类，其产氢的效率高于其他微藻。因此，研究莱茵衣藻CC-849的产氢机理和代谢调控机制对于氢能技术的发展具有重要意义。
二、研究目的
本研究旨在通过转录组学研究，深入探究莱茵衣藻CC-849在产氢时的基因表达谱变化，尤其是代谢相关基因的表达情况，并在此基础上揭示莱茵衣藻CC-849产氢的代谢调控机制，为莱茵衣藻CC-849产氢效率和产氢机理的研究提供有力的支持。
研究任务：
1.收集莱茵衣藻CC-849的样品，准备RNA提取和转录组测序实验。
2.通过高通量转录组测序分析莱茵衣藻CC-849在产氢前、产氢过程中和不产氢时的基因表达情况。
3.利用基因聚类和差异基因分析等方法，筛选和鉴定与莱茵衣藻CC-849产氢相关的基因及其代谢通路。
4.基于鉴定出的关键基因和代谢通路，进一步分析莱茵衣藻CC-849产氢的代谢调控机制。
5.撰写研究报告和文献综述，向学术界和相关产业提供科学参考和技术支持。
三、研究方法
1.藻细胞提取：选取较为优良的莱茵衣藻CC-849菌株，将其培养至光合作用快速增殖期，取出藻细胞，冻存备用。
2.RNA提取和转录组测序：使用RNA提取试剂盒提取冻存的CC-849菌株的RNA，再进行RNA质量检测、RNA样品库构建、序列法定与测序平台检测等步骤，获取莱茵衣藻CC-849产氢和不产氢时的转录组测序数据。
3.转录组分析：使用生物信息学软件包进行转录组分析，包括基因表达水平分析，基因组功能注释，基因聚类和差异性分析等操作，用于筛选和鉴定与产氢相关的基因和代谢通路。
4.代谢通路分析：根据基因聚类和差异基因分析结果，选择和鉴定莱茵衣藻CC-849产氢过程中表达量发生变化的代谢相关基因，分析其所在的代谢通路以及代谢通路之间的相互关系，揭示莱茵衣藻CC-849在产氢过程中的代谢调控机制。
四、预期成果
1.获得莱茵衣藻CC-849在产氢前、产氢过程中和不产氢时的转录组测序数据。
2.筛选和鉴定与莱茵衣藻CC-849产氢相关的基因和代谢通路。
3.揭示莱茵衣藻CC-849在产氢过程中的代谢调控机制。
4.发表学术论文2篇，分别在SCI和EI检索的期刊上发表。
5.撰写项目结题报告和研究总结报告。
五、研究组成员
本研究由负责人和2名研究人员组成，负责人具有转录组学研究经验，研究人员具有分子生物学实验技能和数据分析处理能力。
六、进度安排
1.阶段1（1月）：确定研究计划，收集莱茵衣藻CC-849的样品，准备RNA提取和转录组测序实验。
2.阶段2（3个月）：进行RNA提取，测序法定和测序平台检测，获得转录组测序数据。
3.阶段3（3个月）：应用生物信息学方法，进行转录组分析，根据分析结果筛选和鉴定与莱茵衣藻CC-849产氢相关的基因和代谢通路。
4.阶段4（3个月）：根据鉴定出的代谢相关基因和代谢通路，进一步研究莱茵衣藻CC-849在产氢过程中的代谢调控机制。
5.阶段5（2个月）：撰写研究报告和文献综述。
7、预算
本研究主要预算包括实验费用、设备耗材、劳务费、出版、会议和差旅费等，预计总预算为20万元。其中，实验费用和劳务费占比最大，分别为60%和20%。