2020.09.15丨细菌真菌基因组测序原理

细菌基因组测序原理
- 细菌定义：
  - 属于原核生物，无核膜、DNA裸露，分真细菌和古细菌两大类的微生物。是在自然界分布最广、个体数量最多的有机体，是大自然物质循环的主要参与者。
- 细菌基因组特点：
  - 基因组：一般在0.16- 13Mb，大部分在5M左右；
  - 编码序列：占总长度的90%，基因平均大小为 1kb；
  - 结构特点：多为一条环状闭合双链DNA，无内含子
- 细菌基因组产品类型、
  - 产品列表
    - Pacbio 准确率较高，成本高
    - ONT测序平台通量高，成本低（混样建库加Barcode：一个Cell混12---24个样儿）
- 细菌泛基因组：
  - 细菌泛基因组：同种细菌不同菌株所有遗传信息的集合，包括核心基因和附属基因
  - 核心基因：细菌内大多数菌株都存在的共有基因，这些基因决定了所有个体的基本功能
  - 附属基因：细菌群体中，某些菌株特有的基因，决定了这些菌株特有的表型及功能
  - 研究流程
  - 研究思路
    - 同属不同种：
      - 遗传多样性高，不同菌种间形状或者功能差异较大，同一菌种不同株系多样性同样较高，寻找物种特有的功能基因。
    - 同菌种不同亚种：
      - 基因组变异快，同一菌种不同株系间基因序列或基因差异较大，如有毒株和无毒株，揭示毒性差异的原因。
    - 功能相同或相似：
      - 无亲缘关系，如古菌与细菌间，寻找水平基因转移。
- 细菌基因组完成图产品思路（2+3）
  - 材料选择
    - 单菌落、无污染
  - 送样要求
    - v 菌体送样：
      - ① 显微镜下观察细菌生长状态，收集对数期的细菌。OD值=0.5~0.6
      - ② 将适量（5ml）体积的菌液转移至2mL旋盖尖底离心管中，于室温下14000xg离心1min。
      - ③ 弃尽培养基，将细菌沉淀迅速置于液氮中冷冻1h，转移至-80℃或液氮中长期保存。
      - ④ 干冰运输
    - v DNA样品：（Qubit）
    - v 细菌泛基因组/细菌框架图（浓度：≥50ng/uL，总量≥2ug）
    - v 细菌完成图Pacbio：（浓度：≥20ng/uL，总量≥15ug）
    - v 细菌完成图ONT：（浓度：≥60ng/uL，总量：1-2ug）
    - OD260/280=1.8~2.0，OD260/230=2.0~2.2，无单链DNA、RNA、蛋白等杂质污染
  - 建库测序
  - 数据分析
    - 技术路线图
    - 基因组组分分析
    - 功能基因注释
      - 通用数据库：GO, KEGG, COG, Swiss-prot, Nr, pfam
      - 专有数据库：CAZyme，ARDB，PHI，VFDB
    - 比较基因组：
      - 基因家族分类；特有和共有基因检测；快速进化基因检测；物种间进化关系分析；共线性分析
真菌基因组测序原理
- 真菌基因组
  - 真菌基因组主要指各种真菌，包括各种酵母（约18M），霉菌，食用真菌等。一般在10M-150M，大部分是50M左右。复杂真菌有多核，杂合等现象
- 真菌基因组产品类型
  - 产品类型图
    目前微生物事业部完成的Hi-C项目：白灵菇、木霉菌、酸腐菌、酵母、炭疽菌
- 真菌基因组调研图
  - 基因组调研图信息分析流程
  - Kmer分布图
- 真菌基因组精细图分析流程
  - 技术流程图
  - ONT真菌精细图承诺contig N50≥2M，实测数据contig N50＞9M
- 真菌基因组送样要求
  - v菌体送样
    - ①大型真菌：从菌体上取生长旺盛的组织，无菌水冲洗干净，75%乙醇冲洗，吸水纸吸干样品表面；若组织体积大，应剪切成小块儿，保存于无菌2mL离心管中液氮冻存1h，-80℃保存，干冰运输。组织样品要求：>10g
    - ②微型真菌或酵母菌：显微镜下观察真菌生长状态，收集对数期的真菌。OD值=0.5~0.6，将适量（10--20ml）体积的菌液转移至2mL旋盖尖底离心管中，于室温下14000 g离心 1 min；弃尽培养基，将真菌沉淀迅速置于液氮中冷冻1h，转移至-80℃或液氮中国长期保存；干冰运输
  - v真菌HIC送样要求
    - 1、可以提供活体或者冻存菌体
    - 2、活体培养在液体培养基中，根据菌体的生长习性和运输距离，结合老师的经验选择冰袋或者常温运送，保证菌体存活
    - 3、冻存菌体为液氮速冻（将菌体转移至离心管中，然后将离心管放置于液氮中完成速冻），干冰运输
    - 4、大约0.5g菌体/1个文库，最好提供1g以上的菌体
    - 5、不需要老师提供培养基配方，不提供接种、转板等服务
    - 6、样品到后，如果没有及时下实验任务单，实验室对于冻存样本提供-80℃保存，对于活体样品提供4℃或常温保存。
  - DNA样品：（Qubit）
    - 真菌调研图：（浓度：≥30ng/uL，总量≥2ug）
    - 真菌精细图Pacbio：（浓度：≥20ng/uL，总量≥15ug）
    - 真菌精细图ONT：（浓度：≥60ng/uL，总量：1-2ug）
微生物基因组应用
- 病原菌研究
  - 基因岛注、毒力因子分析
- 耐药性研究
  - ARDB、CARD等抗生素抗性基因注释、分泌蛋白研究
- 环境适应性研究
  - 碳水化合物酶注释、跨膜蛋白研究、比较基因组学分析
- 发酵工程研究
  - 代谢通路研究、次级代谢产物
- 欢迎扫码或加vx：bbplayer2021进群交流

2020.09.15丨细菌真菌基因组测序原理相关推荐

2020.9.9丨微生物多样性、宏基因组测序原理
微生物多样性测序原理及案例解析研究对象人类:口腔.皮肤.粪便.肠道... 动物:瘤胃.肠道- 植物:菌根.内生菌... 历代测序原理一代测序双脱氧链终止法正常的DNA碱基是四种脱氧核糖核苷酸 ...
NBT：主流高通量测序仪在人/细菌/宏基因组测序评测结果发布，华大智造表现优异...
导读高通量DNA测序技术(DNA-seq)是临床和基础生物医学研究的重要手段之一.作为一种常规的技术方法,DNA-seq在多个领域均有广泛应用,例如个体基因分型和变异鉴定,种群和物种水平的基因组特征 ...
2020.8.5丨细菌基因组二代测序组装流程梳理
目录 step:1 准备工作 step:2 数据过滤比对参考基因组安装BWA 建立索引 bwa一共有三种比对算法,这里使用mem 数据过滤安装samtools 筛选三步走 step:3 组装 s ...
Scratch 被禁止访问；Linux 内核历史报告2020 等开源之道每周评论2020 09 15
点击上方蓝字,关注开源之道声明:本文所言论,仅代表适兕个人观点论文阅读心得与体会 Linux 内核历史报告2020 原文链接:the 2020 Linux Kernel History Repor ...
学习全基因组测序数据分析1：测序技术
本文转载自微信公众号解螺旋的矿工,作者为黄树嘉,已获得授权.黄树嘉写了WGS系列的文章,堪称教科书级别的生物信息学习材料.虽然本平台只关注宏基因组领域,但此系列文章知识体系完善.干货满满,是值得每位专 ...
单菌基因组测序常见问题
原文转自诺禾致源,本人对文章内容修改,并添加自己的理解. 单菌基因组测序常见问题在单菌基因组的组装结果中,N50和N90代表什么意思? 大于N50长度的序列占基因组总长的50%,大于N90长度的序列 ...
从零开始完整学习全基因组测序数据分析：第1节测序技术
欢迎订阅我们的微信公众号:基因学苑本文转载自微信公众号解螺旋矿工,作者为黄树嘉,已获得授权.黄树嘉写了WGS系列的文章,堪称教材级别的生物信息学习材料.我们将陆续转载给大家.大家也可以关注公众号解螺 ...
MPB：微生物所蔡磊组-基于二代测序的真菌基因组组装和注释
为进一步提高<微生物组实验手册>稿件质量,本项目新增大众评审环节.文章在通过同行评审后,采用公众号推送方式分享全文,任何人均可在线提交修改意见.公众号格式显示略有问题,建议电脑端点击文末阅 ...
ISME | 通过长读长宏基因组测序揭示南极土壤未培养细菌的生物合成潜力
关注我们一起探索微生物领域的奥妙摘要日趋严重的抗生素抗性问题使得研究者们将目光转移到可能是新的抗生素来源的未培养细菌上.扩增子测序与短读测序分析表明宏基因组中存在多样化的生物合成基因簇(BGC) ...

2020.09.15丨细菌真菌基因组测序原理

2020.09.15丨细菌真菌基因组测序原理相关推荐

最新文章

热门文章