管家婆论坛新版2020

细菌/真菌基因组从头测序

产品概述

De  novo  基因组测序是从头组装病原菌基因组。首先将染色体DNA随机打断并选取不同长度片段构建文库,大规模测序后组装并进行缺口填补。最终组装水平通过contig指标来衡量,并依据科研需求和研究物种本身基因组特点最终确定。在组装后基因组信息基础上,可进行功能注释分析、变异检测、基因互作以及表达调控等分析,用以研究致病基因、致病机制与疾病防御、疫苗研究开发、抗生素研发等。



技术路线



重要参数指标

样品要求


样品类型:基因组DNA

样本总量:总量不低于5μg

样品质量:无明显降解,浓度不低于200ng/μL


测序策略 PE150

文库类型 构建不同插入长度文库



生物信息分析

真菌的基因组通常比较复杂,传统研究方法不能满足真菌全基因组研究的数据量需求,高通量测序技术以其高通量、高准确率以及周期快等特点,为真菌研究提供了强有力的工具,现已广泛应用于预测真菌的重要基因和蛋白以及功能和作用机制研究。在致病菌方面,可用于近缘物种的进化关系、比较基因组研究;在药用真菌的研究方面,可以用于发现真菌复杂的代谢途径,鉴定有益代谢产物及物种进化关系的研究等。



对细菌基因组测序从头组装,首先要将细菌的基因组DNA随机打断成一定长度范围的片段,然后分别构建不同长度文库进行高通量测序。初步组装后进行缺口填补,最终的组装水平根据研究的需要和细菌本身的特点而定,最高的指标是一条contifg,即基因组的完整序列,并在组装的基础上进行基因组组分分析、功能注释以及比较基因组分析等。




案例分析

案例解析-结核菌耐药进化机制

耐药是防止肺结核流行的一个巨大挑战,然而对于早期化疗导致结核菌耐药的程度以及耐药菌如何大面积传播的认识仍然非常有限,这是公共健康领域的重大问题。该研究通过全基因组测序的方法对2521996-2009年搜集的菌株进行测序,重构了耐药性获得的进化路径,发现结核菌祖先菌株在1973年左右获得INHSTRRIF的抗性,对EMBPZAKAN等抗性的获得是在1979年左右,这对结核耐药机制研究以及传染的防控具有重要参考意义。


图一 结核菌大爆发的时间进化树 图二 RNA聚合酶突变绘制系统发生树


Vegard Eldholm, et al. Four decades of transmission of a multidrug-resistant Mycobacterium tuberculosis outbreak strain.Nat Commun, 2015.





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