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環(huán)二鳥苷酸作用在于調(diào)節(jié)，尤其在生物膜形成起著至關(guān)重要的作用。通過自身產(chǎn)生的胞外多糖等多聚物相互粘連形成的附著在細(xì)菌群落表面的膜狀物。細(xì)菌生物膜可以用于進(jìn)行水質(zhì)凈化，在維持生態(tài)環(huán)境特別是水生環(huán)境平衡中也占據(jù)重要位置，并且能夠促進(jìn)有機(jī)物與無機(jī)物的相互轉(zhuǎn)化。細(xì)菌生物膜對人們的生產(chǎn)生活也具有一定的危害，如細(xì)菌生物膜對抗生素和宿主免疫防御機(jī)制的抗性很強(qiáng)，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的臨床問題，尤其是慢性和難治的感染性疾?。患?xì)菌生物膜可污染與人類生活相關(guān)的設(shè)施，如空調(diào)系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、食品加工設(shè)備，甚至醫(yī)療用具等，由此造成傳染病的流行；除健康問題外，細(xì)菌生物膜還可在工業(yè)、運(yùn)輸、軍事等諸多領(lǐng)域給人類社會帶來嚴(yán)重危害，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，比如固著在船舶底部造成行進(jìn)阻力增大、腐蝕金屬，堵塞管道等。研究表明，細(xì)胞內(nèi)c-d1-GMP作為一個重要信號分子，控制著大量分泌蛋白或細(xì)胞表面相關(guān)蛋白基因的表達(dá)，細(xì)胞內(nèi)高水平的c-d1-GMP導(dǎo)致細(xì)胞從浮游的、運(yùn)動的生活方式向固定的、生物被膜相關(guān)的生活方式轉(zhuǎn)變，從而易于形成細(xì)菌生物膜。c-d1-GMP通過與核糖開關(guān)(riboswitch)結(jié)合,從而達(dá)到對基因表達(dá)的精細(xì)調(diào)節(jié)。核糖開關(guān)被定義為一類位于mRNA3’ -或5’ -非翻譯區(qū)上，能夠結(jié)合小分子代謝物以調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯的mRNA順式作用元件，多數(shù)核糖開關(guān)都可以分成2個結(jié)構(gòu)域:適體結(jié)構(gòu)域(aptamer domain, AD)和表達(dá)結(jié)構(gòu)域(expression domain, EPD) AD 是一個高度折疊的結(jié)構(gòu)，能選擇性地與特定的代謝產(chǎn)物結(jié)合。AD形成高度折疊的二級或者三級結(jié)構(gòu)，選擇性地與靶代謝物結(jié)合，自身的構(gòu)象發(fā)生變化，導(dǎo)致下游EPD的RNA折疊變化，形成選擇性的莖環(huán)結(jié)構(gòu)，直接調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。目前已證實(shí)多個與c-d1-GMP特異性結(jié)合的riboswitch,c-d1-GMP的兩個堿基G與核糖開關(guān)的特異位點(diǎn)的堿基C形成Watson-Crick配對,從而實(shí)現(xiàn)對下游基因表達(dá)的調(diào)節(jié)。不同濃度的c-d1-GMP通過對核糖體開關(guān)的調(diào)節(jié)，使信號級聯(lián)放大，對細(xì)胞的狀態(tài)產(chǎn)生重大影響。如何檢測出細(xì)胞內(nèi)c-d1-GMP的含量顯得很重要，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有一種方法能用于對活細(xì)胞中的c-d1-GMP進(jìn)行檢測。