微生物全基因組測序;細(xì)菌de novo;細(xì)菌重測序
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技術(shù)簡介
隨著第二代高通量測序技術(shù)的迅猛發(fā)展,全基因組測序已經(jīng)成為細(xì)菌基因組研究不可或缺的重要工具。第二代高通量測序技術(shù)大大降低了細(xì)菌基因組研究的成本,縮短了研究周期,為越來越多的科研人員提供了便利。微生物基因組測序根據(jù)客戶需求可獲得框架圖、精細(xì)圖和完成圖。其中完成圖采用第三代單分子測序(PacBio)和第二代高通量測序結(jié)果進(jìn)行拼接和組裝;精細(xì)圖根據(jù)第二代高通量測序的結(jié)果進(jìn)行拼接和組裝。重測序結(jié)果可進(jìn)行功能基因分析(如耐藥基因分析)、進(jìn)化分析、毒力分析等,為后續(xù)的功能研究提供理論基礎(chǔ)。
技術(shù)優(yōu)勢
文庫構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化:標(biāo)準(zhǔn)化的建庫流程,使文庫質(zhì)量更穩(wěn)定;
優(yōu)化的建庫流程:優(yōu)化后的建庫流程降低了對初始DNA樣本質(zhì)量要求,增加了插入片段文庫的選擇,使所得數(shù)據(jù)更有利于后期的數(shù)據(jù)分析;
初始樣本微量化:初始DNA量可以降低到500 pg;
數(shù)據(jù)分析內(nèi)容靈活:可以根據(jù)客戶需求,調(diào)整分析內(nèi)容;
個(gè)性化的跟蹤分析:根據(jù)客戶需求進(jìn)行數(shù)據(jù)的后期跟蹤分析,專家團(tuán)隊(duì)的加入使數(shù)據(jù)分析方向更明確。
技術(shù)路線圖
生物信息學(xué)分析
細(xì)菌基因組從頭測序(de novo sequencing)
常規(guī)分析:
1.測序數(shù)據(jù)質(zhì)控分析
2.高質(zhì)量序列的拼接和組裝
3.基因預(yù)測及功能注釋
4.蛋白結(jié)構(gòu)域注釋
5.各類ncRNA、CRISPR、重復(fù)序列和轉(zhuǎn)座子等預(yù)測
6.生化反應(yīng)通路(PATHWAY)映射
7.基因本體論(GO)注釋
高級(jí)分析:
8.前噬菌體分析
9.致病性分析
10.進(jìn)化分析:包括構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,計(jì)算進(jìn)化速率
11.共線性及共有基因分析
12.基因家族分析
個(gè)性化分析:
13.根據(jù)客戶需求進(jìn)行個(gè)性化定制分析
細(xì)菌基因組重測序
常規(guī)分析:
1.測序數(shù)據(jù)質(zhì)控分析
2.一致性序列組裝(與參考基因組序列比對分析)
3.單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)檢測
4.基因拷貝數(shù)變化分析
5.結(jié)構(gòu)變異位點(diǎn)檢測
6.系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建
高級(jí)分析:
7.進(jìn)化速率分析
8.群體進(jìn)化分析
個(gè)性化分析:
9.根據(jù)客戶需求進(jìn)行個(gè)性化定制分析
案例解析
微生物基因組測序圈圖
綠硫菌(C. tepidum)全基因組序列環(huán)形展示圖標(biāo)明其正負(fù)鏈序列的編碼區(qū)域信息,揭示GC skew、基因組的平均GC含量、三核苷酸組成、tRNA基因、rRNA基因和sRNA基因種類等基本特征。
系統(tǒng)發(fā)育分析
利用31個(gè)廣泛使用的保守蛋白編碼基因構(gòu)建細(xì)菌域的最大似然系統(tǒng)發(fā)育樹,揭示GEBA基因組的分類特征及與其他物種的親緣關(guān)系。
測序策略及數(shù)據(jù)量
測序策略:PE100、PE150
建議數(shù)據(jù)量:1Gb