基因组测序

摘要： 噬菌体抗性菌株的产生是噬菌体治疗领域普遍关注的问题,为研究噬菌体的抗性菌株与其敏感菌株之间的的差别,本研究将大肠杆菌短尾噬菌体Bp4与宿主大肠杆菌共培养,经双层平板法筛选,结果显示获得了对噬菌体具有抗性的大肠杆菌,且该抗性菌株不能被Bp4裂解。将该抗性菌株与其敏感菌株进行了形态及培养特性的比较,发现二者基本一致;基因组测序分析结果显示,与敏感菌株相比,抗性菌株基因组出现3处突变,造成乙醛脱氢酶的天冬氨酸突变为酪氨酸,十一碳二烯磷酸α-N-乙酰氨基葡萄糖磷酸转移酶1的色氨酸发生无义突变,以及UpfB蛋白的亮氨酸发生同义突变;采用玻板凝集试验检测了二者的血清型,结果显示敏感菌株为O78型大肠杆菌,而抗性菌株与O78抗血清凝集现象不明显,表明抗性菌株血清型发生了变化。药敏试验结果显示,与敏感菌株相比,抗性菌株对替米考星、环丙沙星、氨曲南、妥布霉素的耐药性均降低;小鼠的致病性试验结果显示,抗性菌株接种的小鼠未出现死亡,感染后0~48 h前小鼠体况计分一直维持在45分以上,之后略有下降;而敏感菌株接种的小鼠在接种后72 h内共死亡4只,且体况计分比抗性菌株接种的小鼠低约30分,表明噬菌体抗性菌株对小鼠的致病性降低。上述结果表明,本研究获得的噬菌体抗性大肠杆菌的耐药性及致病性均下降,为噬菌体治疗中出现的抗性菌问题提供了参考依据。

摘要： 链霉菌属放线菌是最重要的抗生素产生菌,也是包含放线菌种类最多的放线菌属。链霉菌属的有效发表种的模式菌株在16S rRNA基因序列系统发育树上分散归簇于不同的进化分枝。紫黑链霉菌16S rRNA基因进化枝(Streptomyces violaceusniger 16S rRNA gene clade)是其中的一个分枝。该分枝菌株在燕麦培养基上基内菌丝淡黄色,气生菌丝发育成灰色,表面皱纹的螺旋状孢子丝,培养后期呈黑色。该分枝中的菌株普遍具有丰富的生物活性,能产生抗菌、抗寄生虫、抗肿瘤、免疫抑制等多种活性物质,是新型抗生素开发与利用的重要菌源。Streptomyces solisilvae HNM0141^(T)是紫黑链霉菌16S rRNA基因进化枝放线菌的模式菌株。采用第三代全基因组测序技术,首次获得了菌株S.solisilvae HNM0141^(T)的基因组完成图,其线状基因组长度11639536 bp,GC含量为71.03%,包含9363个蛋白编码基因(CDS),18个rRNA基因和67个tRNA基因。其中有6376、5886、3246个CDS分别在COG、GO和KEGG数据库中得到功能注释。除了一般功能预测之外,有大部分基因参与转录、氨基酸转运和代谢、碳水化合物转运和代谢以及次级代谢生物合成和代谢,基因数占比分别为12.91%、10.25%、8.89%、7.59%。利用antiSMASH软件,预测到48个次级代谢产物合成基因簇,其类型包括8个聚酮(PKS)型、7个非核糖体肽(NRPS)型、14个杂合型、6个terpene、3个siderophore、2个butyrolactone,其余NAPAA、ectoine、lanthipeptide-class-i、ladderane、indole、RiPP-like、hserlactone、redox-cofactor各1个。其中聚酮类(PKS)和非核糖体肽(NRPS)类(包括杂合类型)的基因簇含量丰富,占总基因簇的50%以上。7个基因簇与已知代谢物(pristinol、ectoine、geosmin、desferrioxamin B、echoside A/B/C/D/E、nigericin、coelichelin)基因簇的相似性为100%,34个基因簇的相似性在2%~96%之间,剩余的7个基因簇无法匹配到已知基因簇。全基因组分析表明菌株S.solisilvae HNM0141T具有强大次级代谢产物合成的能力,预示该菌株在新颖抗生素的挖掘上具有良好的研究潜力。

摘要： Nature Genetics|新一代测序技术助力小麦基因组测序和抗病基因的克隆小麦是异源六倍体作物,不但基因组庞大、重复序列多,且不同种质间普遍存在大量染色体的结构重组和外源染色体片段的渗入等现象。因此,在小麦中直接进行重要性状基因克隆的难度较大。条锈病(Strip/Yellow rust)是影响小麦生产的重要病害,虽然在小麦及其近缘种基因库中已定位了83个条锈抗病基因,但只有9个被成功克隆。近日,沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学Simon与CenGen有限公司Renée两个研究组合作,通过HiFi测序技术对南非普通小麦品种Kariega基因组进行了测序和组装,并成功克隆了小麦条锈抗病基因Yr27(2022年3月14日发表,doi:10.1038/s41588-022-01022-1)。

摘要： 金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)是一类革兰氏阳性致病菌,临床分离株通常对于多种抗生素具有耐药性。从该菌中分离出高效、广谱的专一性噬菌体,对于治疗临床耐药金黄色葡萄球菌的感染具有重要意义。该文以S.aureus K84为宿主菌,从污水中分离出一株烈性噬菌体SAK84P。通过透射电镜观察到,该噬菌体头部呈六边形,直径为112 nm,尾部长度为200 nm,具有肌尾噬菌体形态特征。稳定性实验测定表明,当pH为5.0~7.0、温度为37~50°C时,SAK84P的活性较高;一步生长曲线显示,其潜伏期为20 min,裂解量可达100 PFU/cell;通过基因组测序显示,其全基因组长度为141535 bp,GC含量为30%,编码224个开放阅读框和4个tRNA基因;系统发育树表明该噬菌体属于螺旋噬菌体科(Herelleviridae)中的Kayvirus属。噬菌体SAK84P裂解谱较广,可以裂解多株不同的S.aureus,且具有较高的裂解活性。基因组注释显示,其不含已知的耐药基因及毒力基因,且具有治疗临床多重耐药金黄色葡萄球菌感染的潜力。

摘要： 海神单胞菌属(Neptunomonas)于1999年被首次鉴定,目前包含8个菌种,其中6个已经完成全基因组测序。本文总结了海神单胞菌属的菌种特征和基因组信息,并利用基因组测序数据对该菌属的碳源利用途径、聚羟基脂肪酸酯代谢途径和芳香族化合物降解途径进行了分析。研究发现,海神单胞菌属具有完整的糖酵解和乙酸利用途径,普遍含有Ⅰ型和Ⅲ型的聚羟基脂肪酸酯合成酶,存在芳香族化合物的降解途径。基因组测序数据分析结果可以为海神单胞菌属在聚羟基脂肪酸酯合成与环境治理保护等领域的应用提供理论依据。

摘要： 畜禽养殖业的快速发展离不开农业生物技术的推动,而后基因组测序时代的到来进一步加快了生物技术在农业上的应用。液相芯片技术作为一门集多项先进技术为一体的分子检测方法,优势极其突出,解决了实际生产以及临床上的很多痛点,适合各种应用领域广泛使用。本文对液相芯片技术的发展概况及其在畜禽生物技术上的应用情况进行总结,对于加强畜禽养殖从业人员对液相芯片技术的理解及后续的推广应用起到十分重要的意义。

摘要： 全基因组关联分析是获得控制目标性状基因的重要方法。为挖掘马尾松(Pinus massoniana)树高生长性状所在基因序列并了解其基本功能,通过对9个SSR标记的转录组序列进行第2代测序与第3代全长转录组测序,将两者结果进行比对,获得9个位点所在基因的全长转录组序列,并在七大数据库进行基因功能注释。结果表明,9个基因的第2代测序结果与第3代全长转录组测序结果比对一致性平均为99.69%,均具有高度的一致性。经第3代全长转录组测序,9个基因序列平均长度为1706 bp,比第2代测序结果稍短。经过数据库比对,经第3代全长转录组测序,9个基因分别在云杉(Picea asperata)、白云杉(Picea glauca)和油松(Picea tabuliformis)基因组中发现同源基因。8个基因在数据库中获得功能注释,分别属于转录因子、电子传递链参与基因、60S核糖体蛋白大亚基编码基因、ATP酶类编码基因及TCHQD类谷胱甘肽S-转移酶编码基因。研究结论可为马尾松树高生长分子调控机制研究提供重要参考。

摘要： 人类的起源向来是人们感兴趣的话题。我们从哪里来?现代人与我们之前的人种有什么关系?是什么让智人有别于其他人种?获得2022年诺贝尔生理学或医学奖的瑞典科学家斯万特·帕博(Svante Paabo)通过其开创性的研究,完成了一件看似不可能的事:为尼安德特人的基因组测序。结果表明:尼安德特人是现代人已灭绝的近亲。

摘要： 从海南发病的卵形鲳鲹中分离到一株病毒,经测序分析,推测该病毒为神经坏死病毒.提取病鱼脑部、眼部总RNA,并用其反转的cDNA为模板,分段克隆出RNA1和RNA2片段,测序后通过拼接获得其基因组,命名为GPNNV(Golden Pompano Nervous Necrosis Virus).系统进化树分析结果表明,GPNNV属于RGNNV基因型.为了获得GPNNV特异性强、灵敏度高的检测引物,本研究基于GPNNV的RNA2保守区设计了9对检测引物,然后通过普通PCR及实时荧光定量PCR技术,筛选出1对最佳引物,可以检测到病毒含量为10copies·μL-1的样本.采用筛选出的引物,在病鱼组织中进行检测,结果表明该引物可以准确检测出感染病毒性神经坏死病毒的样本,具有较高的实际应用价值.以上结果可为卵形鲳鲹神经坏死病毒病的诊断提供有效的方法,对卵形鲳鲹神经坏死病毒病的预防具有重要意义.

摘要： 一个个体或该个体的某个组织含有两种或两种以上细胞系的现象称为嵌合,主要分为体细胞嵌合和生殖细胞嵌合。临床研究发现,胎儿和(或)胎盘存在嵌合均可造成胎儿生长、智力发育迟缓,以及可能引起多个器官组织畸形,而假性嵌合体则会干扰临床对胎儿预后的评估[1]。所以不管何种嵌合对于产前检测的实验室人员和遗传咨询医师来说,需要明确诊断嵌合是真性嵌合还是假性嵌合。本研究通过回顾性分析产前诊断7号染色体嵌合三体型1例,并通过文献复习,丰富7号染色体低比例嵌合三体型病例,为临床遗传咨询提供指导。

摘要： 胰腺癌是一种以起病隐匿、生长迅速并早期转移为特征的消化系统恶性肿瘤,其发病率逐年升高.在西方国家,胰腺癌年发病率为10/10万,位于恶性疾病死因的第4位.在我国,胰腺癌在恶性肿瘤中发病率已上升到第7位,死亡率居恶性肿瘤第6位.2015年2月发表于国际顶尖期刊Nature上的一项研究通过对胰腺癌病人进行全基因组测序以及copy number variation (CNV)分析重新定义了胰腺癌突变图谱.该研究结果发现,胰腺导管腺癌(PDAC)病人进行全基因组测序以及copy number variati-on (CNV)分析,结果发现染色体重排导致的基因破坏在胰腺癌病人中普遍存,这会影响导致胰腺癌发生的关键基因比如TP53,SMAD4,CDKN2A,ARID1A和ROBO2,同时还会影响一些新的胰腺癌驱动因子比如KDM6A和PREX2.研究人员根据结构变化的模式不同,将PDAC分为具有潜在临床应用价值的4个亚型:稳定型,局部重排型,零散型和不稳定型.这项研究对推动肿瘤个体化治疗具有重要意义.

摘要： 环境DNA(environmental DNA,eDNA)通常指从环境样品中提取出的DNA,是近年来的一种新兴生态环境监测手段.eDNA方法产生于30多年前,近5年在生态环境监测领域迅速蓬勃发展.作为一种正在高速发展中的方法,定期、及时地回顾该领域的研究进展对于促进eDNA方法的发展具有重要意义.本文从eDNA的发展、应用场景、关键参数、挑战与展望等方面进行了回顾分析.既往研究表明样本容量、DNA提取步骤等是影响eDNA检测的关键因素,eDNA的时空变化是影响eDNA解读的关键因素.目前,进一步发展eDNA所面临的挑战包括阐明影响eDNA检测的因素、eDNA的动力学机制以及eDNA在较大时空尺度上的变化.考虑到基因组测序技术成本不断降低,在未来eDNA有可能像水质监测中的COD指标一样,成为生态环境监测中的重要基础指标.

摘要： 柞蚕(Antheraea pernyi)是鳞翅目大蚕蛾科绢丝昆虫,具有经济价值和食用价值.目前,在柞蚕基因组研究中仍没有SNP标记开发及遗传图谱构建的相关报道.以高通量测序为基础的简化基因组测序技术(RAD-seq),以其流程简单,不受有无参考基因组的限制,可简化基因组的复杂性,减少费用等特点,适用于柞蚕的基因组学研究,通过一次测序就可获得海量的SNP标记.RAD-seq技术在许多物种中,已成功用于超高密度遗传图谱的构建、重要性状的精细定位等工作.本文主要介绍RAD-seq技术及其在基因组学研究中的应用,为促进该技术在柞蚕遗传标记开发和遗传图谱构建中的应用,为推动柞蚕育种工作的快速发展奠定理论基础.

摘要： 低温酶以其在工业生产中无需额外的能源提升反应体系的温度而受到关注,在造纸,纺织,洗涤及食品加工行业均有应用前景.本研究对中国南极科考队采自极地的136株细菌在低温条件下(20°C)进行底物平板法筛选,发现一株来自于南极阿斯曼丘陵的杆菌能够产生甘露聚糖酶、淀粉酶、纤维素酶等多糖水解酶.

摘要： 多杀性巴氏杆菌(Pasteurellamultocida,PM)是一种会引起畜禽发生出血性败血症或传染性肺炎的病原菌.该菌引起的禽霍乱对养鸭业造成的影响很大.随着抗菌药物的不合理应用,多杀性巴氏杆菌的耐药率不断提高,耐药范围更广,多重耐药的现象越来越多.多杀性巴氏杆菌的耐药可能与耐药质粒、耐药基因突变、外排泵过量表达、整合子介导等因素有关.为了解鸭源多杀性巴氏杆菌的耐药机制,本课题在对多重耐药菌株多杀性巴氏杆菌RCADGH基因组测序基础上,对其携带的两个质粒进一步进行生物信息学分析,确定其耐药分子特征,从而确定鸭源多杀性巴氏杆菌PmGH的耐药机制.

摘要： 肺癌在生物学上具有侵袭性,并且是癌症相关死亡的主要原因.根据临床特征、预后、对治疗的反应和耐受性,每一例肺癌患者的进展均是独特的.全球每年有160万人诊断为肺癌,并有130万人死亡(Jemal et al.,2011).肺癌主要分为两种类型：非小细胞肺癌(non-small-cell lung cancer,NSCLC)(占85％)和小细胞肺癌(约占15％)(Sequist and Lynch,2008).NSCLC可进一步分为鳞状细胞癌(squamous cell carcinoma,SCC)、腺癌(adenocarcinoma,ADC)和大细胞肺癌.小细胞肺癌的5年生存率仅为6％,远低于NSCLC的生存率(17％).伴随手术方法的完善和化放疗的联合应用,肺癌的1年相对生存率从35％(1975年-1979年)升至43％(2003年-2006年).但是,综合所有分期,生存期超过5年的患者仅有16％.如果肺癌在局限期时即被发现,则5年生存率可达53％.然而,仅15％的肺癌患者在局限期被诊断出来.鉴于肺癌的严重后果及众多治疗失效的经验,研究者将更多的精力投入到认识该病病因学的潜在机制,以期鉴定新型药物靶标.人们很早就认识到,肺癌是一种异质性疾病,而且基因组改变在该病的发生中起至关重要的作用.

摘要： 肺癌是最常见的癌症,已成为人类癌症死亡的主要原因.属于多个基因的变异共同参与发病.研究表明携带基因变异的个体比非携带者具有更高的患病风险性,故将这些基因称为“易感基因”.吸烟是肺癌的主要危险因素,但吸烟人群中有80％以上的个体不会罹患肺癌,而非吸烟者中仍有10％～15％的肺癌患者,说明个体对肺癌的言传易感性存在差异.目前国际人类基因组计划(HGP)的测序完成和单核苷酸多态(SNP)的单体型图谱构建完成,为肺癌遗传易感性的研究提供了大量的数据支持;同时经济高效的高通量基因分型技术在一个反应内可以同时检测上千个SNPs,使得在全基因范围内筛选与肺癌关联的SNPs成为可能.

摘要： 通过利用第三代测序技术研究胃癌病人的基因组、转录组差异水平的相关组学，来探讨与基因相关和环境因素相关的多因素胃癌的发病机理，将是将来的主要趋势。通过基因组、转录组等差异比较来推断基因变化对揭示疾病的发生发展有着重要的指导作用。

摘要： 为什么选择中国白桦进行基因组测序?分布广:中国白桦(Betula platyphylla Suk.)分布于我国东北、华北、河南、陕西、宁夏、甘肃、青海、四川、云南以及西藏东部.俄罗斯远东地区及东西伯利亚、蒙古东部、朝鲜北部、日本也有分布.适应性强:海拔400-4100米的山坡或丛林中均有分布,具有很强的耐严寒的能力.具有深根性、耐瘠薄的特点.

摘要： 目前结核病诊断中临床经验性判断，缺乏精准快速诊断，存在耐药结核病漏诊及诊断延误和非结核分枝杆菌病漏诊及诊断延误。

摘要： 本发明公开一种全基因组重测序分析及用于全基因组重测序分析的方法。所述用于全基因组重测序分析的方法包括：获取对待检测样本的DNA序列进行识别所得到的多条测序序列；将所述多条测序序列分成多个测序序列组；基于每个测序序列组，并行地执行如下操作：依次地或并行地将所述测序序列组中的各条测序序列与参考基因组进行测序序列对比，确定每条测序序列在所述参考基因组上的对应位置及对应的染色体编号；以及根据每条测序序列在所述参考基因组上的对应位置及对应的染色体编号，对各条测序序列进行排序和去重，生成对应各染色体的测序序列库。

摘要： 本发明提供了一种同时对单细胞基因组和转录组进行高通量文库构建及测序的方法。本发明还提供了一种基于单细胞整合基因组学(SCIG)的测序方法及其应用。本发明提供的SCIG方案能够实现在单次实验中同时得到一个单细胞的基因组和转录组，获得单个细胞中遗传和表观遗传信息，并进行综合分析，全方位，多层面的展示该细胞的状态；这些优势使得SCIG在鉴定单细胞的特性和共性方面具有优越性。

摘要： 本发明公开了一种基于多个基因组比较和二代测序数据的全基因组关联分析方法，步骤一：使用比对软件将参考基因组和从头组装基因组文件进行比对，步骤二：根据插入片段大小及插入到参考基因组的位置，更新参考基因组中的注释基因位置或结构，步骤三：如果有多个从头组装基因组，依次迭代更新参考基因组；步骤四：利用比对软件将样品的二代测序数据比对到更新后的参考基因组上，步骤五，收集所有样品全部结构变异的分界点位置信息至一个集合中，构建群体基因型，步骤六：根据关联位点和更新后的参考基因组注释文件进行功能基因的候选，本发明实现了利用结构变异基因型数据进行全基因组关联分析。

摘要： 本文提供了用于从模板多核苷酸精确测序和检测表观遗传信息的方法和设备。也提供了用于长片段链置换扩增多核苷酸的方法、具有用于多步处理的选择性可渗透屏障的微流体设备，和使用微流体设备进行多核苷酸扩增的方法。

摘要： 本发明公开一种全基因组重测序分析及用于全基因组重测序分析的方法。所述用于全基因组重测序分析的方法包括：获取对待检测样本的DNA序列进行识别所得到的多条测序序列；将所述多条测序序列分成多个测序序列组；基于每个测序序列组，并行地执行如下操作：依次地或并行地将所述测序序列组中的各条测序序列与参考基因组进行测序序列对比，确定每条测序序列在所述参考基因组上的对应位置及对应的染色体编号；以及根据每条测序序列在所述参考基因组上的对应位置及对应的染色体编号，对各条测序序列进行排序和去重，生成对应各染色体的测序序列库。

摘要： 本发明提供了一种同时对单细胞基因组和转录组进行高通量文库构建及测序的方法。本发明还提供了一种基于单细胞整合基因组学(SCIG)的测序方法及其应用。本发明提供的SCIG方案能够实现在单次实验中同时得到一个单细胞的基因组和转录组，获得单个细胞中遗传和表观遗传信息，并进行综合分析，全方位，多层面的展示该细胞的状态；这些优势使得SCIG在鉴定单细胞的特性和共性方面具有优越性。

摘要： 本发明公开了一种基于多个基因组比较和二代测序数据的全基因组关联分析方法，步骤一：使用比对软件将参考基因组和从头组装基因组文件进行比对，步骤二：根据插入片段大小及插入到参考基因组的位置，更新参考基因组中的注释基因位置或结构，步骤三：如果有多个从头组装基因组，依次迭代更新参考基因组；步骤四：利用比对软件将样品的二代测序数据比对到更新后的参考基因组上，步骤五，收集所有样品全部结构变异的分界点位置信息至一个集合中，构建群体基因型，步骤六：根据关联位点和更新后的参考基因组注释文件进行功能基因的候选，本发明实现了利用结构变异基因型数据进行全基因组关联分析。

摘要： 本发明涉及一种基于宏基因组测序数据组装病原微生物基因组的方法。该方法将原始数据过滤后与宿主数据库进行比对，以达到在数据层面进行去除宿主序列的目的；再使用soapdenovo对去宿主的reads进行组装，得到无参组装的contig序列，将病源数据库作为参考基因组，然后统计去宿主的reads比对情况中每个位点的测序深度，得到有参组装的contig，将无参组装的contig序列和有参组装的contig序列进行整合，得到合并后的contig序列，并进行病原的判别。本发明通过去宿主后，采取无参组装和有参组装相结合的方法进行病原微生物的组装，得到的宏基因组没有宿主的污染，并且在点突变以外加入了结构变异的信息，准确度更高。

摘要： 本发明公开了一种基于三代全基因组测序数据的植物线粒体基因组多构型组装方法，属于生物信息技术领域。本发明利用NewBler组装软件可保留所有Contigs之间可能连接的特点，以及三代WGS数据中线粒体与叶绿体、细胞核序列的拷贝数差异，且三代测序reads可跨过重复序列的优势，构建一套适合三代全平台(PacBio/Nanopore/HiFi)测序数据的植物线粒体基因组多构型组装流程。该流程在组装线粒体基因组过程中遇到重复序列导致的多分支时能保留所有可能的连接并继续延伸，直至形成闭环，因此能够解析线粒体基因组的所有可能构型，相比现有植物线粒体基因组组装技术具有准确度更高的优点。

摘要： 本发明涉及生物信息技术领域，具体涉及一种基于后缀树算法的基因组测序序列与参考基因组比对的方法。本发明提供的基于后缀树算法的基因组测序序列与参考基因组比对的方法包括构建参考基因组索引以及将基因组测序序列与参考基因组索引进行序列比对的步骤，其中，所述构建参考基因组索引包括如下步骤：(1)构建参考基因组索引的初步后缀树；(2)将所述初步后缀树中含有分叉的节点转换成节点数字，不含有分叉的节点转换成节点矩阵，构建后续用于比对的最终后缀树。本发明提供了一种占用内存相对较小、运行速度较快的、基于后缀树算法进行序列比对的方法，有效降低了读入索引对计算机内存的要求。