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微生物基因组 de novo 测序

技术介绍

微生物基因组 de novo 测序是基于二代或三代高通量测序平台和生物信息分析技术,对微生物的基因组进行检测,进而获得细菌基因组的编码和变异等信息的一项测序技术。结合 PacBio 平台长读长与 Illumina 测序准确率高的特点,利用 PacBio 三代与 Illumina 二代测序数据,可以高效进行微生物基因组的 de novo 组装。该测序类型无需该物种的基因序列信息便可完成全基因组的拼接和组装。在获得全基因组序列图谱,不但可以解析未知物种的进化历史,更重要的是可为该物种的后续研究提供一个方便高效的平台,使基因挖掘、功能验证等工作更加方便和快速,也为更深层次的组学研究提供了参考数据基础。

伯豪优势

先进的测序平台:使用长度长的 PacBio 高通量测序平台,平均 10K 左右,提供高质量测序数据。

项目经验丰富:拥有标准化实验操作团队,提供细菌、真菌等基因组分析服务。

专业全面的服务:经验丰富的技术团队可提供专业的方案设计、检测报告解读、文章写作建议等。

个性化服务:针对 VIP 客户的个性化分析需求,提供专业全面的检测服务。提供专业的实验指导和定制高级分析。

样本要求

DNA:纯度:OD260/280= 1.8-2.0;

Illumina 测序平台:总量≥ 2 μg;样本浓度:≥ 50 ng/μL;

PacBio 测序平台:总量 ≥ 10 μg;样本浓度:≥ 50 ng/μL。

实验流程

伯豪生物微生物基因组 de novo 测序实验流程

分析流程

伯豪生物微生物基因组 de novo 测序分析流程

部分分析结果展示

伯豪生物微生物基因组 de novo 测序分析案例图

伯豪生物微生物基因组 de novo 测序分析案例图 2

伯豪生物微生物基因组 de novo 测序分析案例图 3

案例解析

案例一

一株能够降解有机氯化合物的假单胞菌的比较基因组学研究

Pseudomonas knackmussii B13 于 1974 年被发现可以降解氯代芳香烃。本研究通过二代测序技术对 P.knackmussii B13 进行了全基因组测序。根据基因组注释结果发现,B13 有多种降解单芳碳氢化合物的代谢途径,包含氯苯甲酸,氨基酚,邻氨基苯加酸盐和偏苯三酚,但是不包含聚芳化合物。通过比较基因组分析发现,B13 与 P.denitrificans 和 P.aeruginosa 的亲缘关系比较近。B13 的基因组包含有至少 8 个基因岛,而这 8 个基因岛在其他的假单胞菌属是没有的。

伯豪生物微生物基因组测序分析案例配图

原文出处:Miyazaki R, Bertelli C, Benaglio P, et al. Comparative genome analysis of Pseudomonas knackmussii B13, the first bacterium known to degrade chloroaromatic compounds. Environmental microbiology, 2015,17(1): 91-104. IF=6.201.

常见问题

1、在单菌基因组的组装结果中,N50 和 N90 的意义?

N50 和 N90 是基因组组装中常用的组装指标,其含义为,将序列按照长度从大到小排列,依次计算大于该序列长度的序列总长,找到序列总长度刚好大于基因组总长度的 50%(90%)位置,则该序列的长度定义为 N50(N90);该数值反映了基因组 50%(90%)以上的区域,都能被该数值以上长度的序列覆盖,同时体现了组装质量对于后续数据分析的质量贡献。

2、在有杂菌污染的情况下,组装结果不好的原因?

组装软件在组装过程中,是将测序数据看作来自同一个基因组的前提下进行组装的;如果有外源 DNA 污染,其中不同来源的 DNA 中会有不同程度的相似性序列和非相似性序列,这些复杂的关系会对组装软件产生干扰,而软件为保证组装的准确性,只能将可疑的部分切断成不同的碎片序列,导致最终组装结果只能获得碎片化的序列,而失去了组装本身想要达到的效果。

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