细菌基因组测序
细菌基因组测序
细菌基因组研究,是通过基因组测序和组装获得细菌全基因组序列,并对其进行结构和功能研究的方法。依据研究目标所需精细程度的不同,我们提供了细菌框架图(草图)和细菌完成图两种不同的解决方案。通过对这些细菌测序研究,我们可以更好地了解和掌控菌株的生理过程,让细菌更好地为我们所用。
应用方向
- 预测重要基因和蛋白研究功能与机制
- 寻找关键功能基因
- 研究细菌种内进化关系
- 研究细菌进化遗传机制
- 鉴定病原菌致病机制
- 研究致病细菌致病机制
- 开发研究抗生素、疫苗、药物
测序策略选择
细菌基因组测序采用先进的Illumina PE150的二代测序平台,PacBio或Nanopore三代测序平台,快速、高效地读取高质量的测序数据。
常见问题
细菌基因组完成图是否可以组装出质粒?
细菌细胞内一般会存在部分质粒,细菌基因组完成图可以组装出部分质粒信息,但是由于建库的长度以及质粒的数量限制,不保证完全组装出所有质粒。公司建立的测序策略和组装方法可以有效避免细菌基因组完成图测序常见问题。如质粒丢失、大片段错拼、无法环化等问题。
如何知道物种基因组大小?
①已发表过基因组的可通过NCBI网站查询:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/②未发表基因组的通过流式网站查询:植物–https://cvalues.science.kew.org/ ;动物:http://www.genomesize.com/③进行流式、survey(调研图)进行分析
框架图,精细图,完成图如何区分?
细菌框架图:构建小片段文库,采用高深度测序(100X)和初级的基因组从头组装策略,可满足细菌基因组研究的基础需求。
细菌精细图:构建大片段和小片段文库,采用高深度测序(150X)和针对性的基因组从头组装策略,是目前细菌基因组研究的主导产品。
细菌完成图:根据待测菌株具体情况量身定制*策略,构建不同大小片段及类型文库,综合利用多种高通量测序技术及组装技术,终组装得到一条完整的基因组序列(1 Contig,0 gap),是细菌基因组测序从头组装的高标准。
为什么三代测序样品要与二代survey测序样品来自同一个个体?
①不同个体间会存在一定差异,若选材差异大可能会影响到三代测序策略的制定②二代数据需为Nanopore/Pacbio CLR模式基因组进行纠错,避免因个体间序列差异影响纠错效果③二代数据需回比组装完成的基因组来评估该基因组组装的完整性,避免因个体间序列差异降低比对率。
为什么要进行全基因组测序?
基因组表示的是一个物种内全部的遗传信息,没有参考基因组使得关键基因无法被挖掘,调控机理难以被解析,成为科研的掣肘。而早期构建的参考基因组质量往往较差,导致①组装不完整,可能遗失相当多的基因片段,想要的基因因为未被组装到而被错失。②连续性较差,短片段较多,且不利于研究由较长片段形成的与功能相关的基因。③拼接准确性有偏差,较短的片段在拼接时易因序列重复导致排序错误,从而影响后续相关研究的顺利进行。甚者,所研究品种与已发表参考不同使得研究受到阻碍①相同的种下不同的品种/品系/变种比对率低,可用数据少;②雌雄性别差异,公布只有单个性别,找不到性别相关区域。
细菌基因组中如何预测核糖体rDNA基因?
预测细菌基因组中的核糖体rDNA基因,通常有两种方法:一是通过rDNA序列结构特征进行de novo 预测,二是利用近缘rDNA序列进行同源预测。其中前者预测更准确,但是需要组装结果中具备完整的rDNA结构。在框架图和部分精细图组装结果中,可能有rDNA区域组装不完整,分布于多条scaffold中的情况,会导致de novo 测序方法rDNA预测不到的情况。如果想要获得更完整的预测结果,可以预先提供近缘rDNA序列,使用同源预测方法,以改善预测效果。
对于细菌基因组测序,三代和二代测序相比有何优势?
- 三代测序相比二代测序而言,其优势在于读长长,GC含量影响小,而劣势是测序成本偏高。对于细菌基因组测序来说,三代测序的长读长可以解决细菌中的重复序列 问题,也避免了异常GC菌株的测序不均匀问题。由于细菌基因组较小,需要的测序量不大,对于较为精细的细菌完成图来说,三代成本甚至低于二代结合一代的策略。 目前为止,在需要组装完整性较低的细菌框架图层面,二代测序仍能保持一定成本优势。随着三代测序通量提升和成本降低,未来三代测序有望在细菌基因组领域获 得更广泛的应用。
基因组做完之后可以开展什么研究?
基因组完成后可以进行比较基因组学分析,与近缘物种进行宏观进化研究,其内容主要包括:(1) 基因家族聚类,分析特有、共有基因和基因家族;(2) 基因家族扩张收缩分析;(3) 系统发育树的构建;(4) 物种分化时间推算;(5)LTR形成时间估算(一般为植物基因组的分析项);(6)全基因组复制事件(一般为植物基因组的分析项);(7)选择压力分析;(8)共线性分析。具体可见涨知识啦!比较基因组学研究那些事