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細(xì)菌基因組 de novo 測序

技術(shù)簡介

細(xì)菌基因組 de novo測序是對細(xì)菌基因組測序后從頭組裝,在組裝的基礎(chǔ)上進(jìn)行基因組分析,功能注釋,推測 ORF 是否為真實(shí)蛋白編碼序列,檢查功能位點(diǎn),分析共有序列或特征序列、單個(gè)基因或基因間相互作用、表達(dá)調(diào)控等功能。細(xì)菌基因組 de novo測序已取代傳統(tǒng)方法成為研究細(xì)菌進(jìn)化遺傳機(jī)制,關(guān)鍵功能基因發(fā)現(xiàn)的重要工具。主要應(yīng)用于預(yù)測重要基因和蛋白的功能和可能的發(fā)生機(jī)制,鑒定致病相關(guān)基因,開發(fā)和研究疫苗及新型抗生素,研究細(xì)菌種內(nèi)進(jìn)化關(guān)系等。


 

技術(shù)路線

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送樣建議

 

文庫類型濃度(Qubit)體積總量基因組完整性
DNA 小片段文庫 ( <800bp )≥50ng/μL≥30μL≥1.5μgDNA 無降解
DNA 大片段文庫( 5-6K )≥110ng/μL≥180μL≥20μgDNA 無降解
PacBio 文庫( 20K )≥110ng/μL≥180μL≥20μgDNA 無降解

技術(shù)參數(shù)

 

 

文庫類型測序策略數(shù)據(jù)量周期
細(xì)菌框架圖300bp 小片段文庫,HiSeq/NovaSeq PE150100X45 個(gè)自然日
細(xì)菌精細(xì)圖300bp 小片段文庫,HiSeq/NovaSeq PE150100X60 個(gè)自然日
300bp 小片段文庫,HiSeq/NovaSeq PE150
細(xì)菌完成圖20K文庫PacBio 50X90 個(gè)自然日


 

案例分析

de novo 測序揭示被稱為微生物暗物質(zhì)的 TM7 的致病分子機(jī)制[1]

研究背景                

TM7是未可培養(yǎng)細(xì)菌中最為神秘的一個(gè)門,被稱為"微生物暗物質(zhì)",并且是一種潛在的致病菌。本研究闡述了 TM7 的不可培養(yǎng)機(jī)理致病分子機(jī)制以及其獨(dú)特的附生、寄生的生活方式,這一新發(fā)現(xiàn)對于了解 TM7 的生物、生態(tài)的重要性具有重要的意義。

研究目的

de novo 測序技術(shù)揭示 TM7 致病分子機(jī)制。

研究結(jié)果

比較基因組學(xué)顯示,TM7 保守基因具有很強(qiáng)的共線性和最少的基因,以適應(yīng)寄生的需要。轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)顯示 TM7 XH001 之間存在一種相互作用的信號;TM7 存在時(shí),巨噬細(xì)胞中的 TNF-α 的誘導(dǎo)受到抑制,從而抑制了體內(nèi)的免疫作用。


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圖1. 與其他環(huán)境中的 TM7 的比較基因組分析

參考文獻(xiàn)

He, X. et al. Cultivation of a human-associated TM7 phylotype reveals a reduced genome and epibiotic parasitic lifestyle. Proc Natl Acad Sci USA 112, 244-249, doi:10.1073/pnas.1419038112 (2015).

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