DNA复制起始调控机理的研究是细胞分子生物学研究的活跃课题，是分子生物学的前沿领域之一。DNA作为遗传信息的载体，其复制机理一直受到人们的关注。对微生物基因组复制起始区结构和调控机制的研究有助于人们对DNA复制过程中分子调控机理之谜的破解以及广谱抗菌药物的开发，因而具有重要的理论意义和应用价值。特别是古细菌基因组的复制由于兼具细菌和真核生物的特点，相关的研究已引起国际上普遍的关注。目前的实验方法虽然结果可靠，但是时间周期长，资金、人工投入大，难以适应大规模基因组测序技术的发展，生物信息学手段的介入就显得十分必要。本项目对微生物基因组复制起始区进行系统化的研究，采取比较基因组学的手段保证了预测结果的可靠性。基于系统发生关系，对微生物复制起始区功能性元件的研究，使构建稳定性良好、复制效率高、具有良好普适性的分子克隆载体成为可能，从而为基因工程、合成生物学等奠定相应的理论基础。

染色体复制是细胞周期中的重要事件，然而仍有相当数量已测序细菌基因组的复制起始区未知。日益增长的细菌全基因组为理论预测和实验证实其复制起始区提供了前所未有的机遇和挑战。基于Z 曲线理论，借助比较基因组学的手段，我们建立和发展了新的细菌基因组复制起始区预测软件和网上数据库系统，对上千种细菌基因组的复制起始区进行了可靠预测，相关研究成果得到了本领域国内外学术同行的高度重视。经过不断完善和更新，预测软件Ori-Finder和数据库DoriC已被SCI他引五十余次，有十余家国内外基因组的测序中心采用Ori-Finder软件对所测二十余株基因组的复制起始区进行了注释。在项目资助期间，本人还参与了多重耐药的鲍曼不动杆菌基因组测序及生物信息学分析，并将Ori-Finder成功应用于所测基因组复制起始区的预测。必需基因是维持某种生物细胞生存生长所必不可少的基因，在合成生物学这一新兴领域起着关键性作用。基于细菌复制起始区数据库DoriC和必需基因数据库DEG，我们对细菌基因组中的必需基因进行了链偏差的功能性分析，发现必需基因在分布上的显著性链偏差主要与功能性有关。此外，我们还发现在细菌必需基因中富含酶。