高通量测序的应用与进展1精要.ppt

宏基因组测序 宏基因组测序是对某一特定环境，如肠道、土壤、海水等中的所有微生物进行基因组测序。通过此方法可对该环境中的微生物种类和优势物种进行检测，揭示微生物群落多样性、种群结构、进化关系、功能活性、相互协作关系及与环境之间的关系 。自然环境中很多微生物无法分离培养，而此方法无需对微生物进行分离培养。 宏基因组测序方法现在有全基因组的宏基因组测序和16S/18S rRNA宏基因组测序。 全基因组的宏基因组测序 通过高通量测序技术，对环境样品的总 DNA 直接进行全基因组的宏基因组测序，能够实现微生物群落的物种分类研究、群落结构、系统进化、功能注释以及物种间的代谢网络研究，挖掘具有应用价值的基因资源，开发新的微生物活性物质。与传统的 Sanger法相比，速度快，性价比高，周期短，单个样品的测序量可以接近饱和。 宏基因组测序信息分析主要内容 拼接组装 物种分类组成分析 基因预测和功能注释 生成Profiling table 主成分分析（PCA） 筛选与样品分组显著相关的因子 多样品间比较分析 16S/18S rRNA宏基因组测序 16S/18S rRNA是微生物群落分析和细菌进化研究以及分类研究最常用的靶分子，采用新一代测序技术，对16S/18S rDNA的可变区进行测序分析，不需进行克隆筛选，能全面的反映微生物群体的物种组成，真实的物种分布及丰度信息。 16S/18S rRNA测序信息分析内容 物种分类、物种丰度分析 OTU（Operational?Taxonomic Units ）分析 多样性分析 系统进化分析 多样品间的比较分析 References Meyer, F; Paarmann D, DSouza M, Olson R, Glass EM, Kubal M, (2008). The metagenomics RAST server - a public resource for the automatic phylogenetic and functional analysis of metagenomes.?BMC Bioinformatics?9: 0.?doi:10.1186/1471-2105-9-386.? George I et al. (2010). Application of Metagenomics to Bioremediation.Metagenomics: Theory, Methods and Applications. Caister Academic Press.? Wong D (2010). Applications of Metagenomics for Industrial Bioproducts.Metagenomics: Theory, Methods and Applications. Caister Academic Press.? ?Nelson KE and White BA (2010). Metagenomics and Its Applications to the Study of the Human Microbiome.?Metagenomics: Theory, Methods and Applications. Caister Academic Press.? CharlesT (2010). The Potential for Investigation of Plant-microbe Interactions Using Metagenomics Methods.?Metagenomics: Theory, Methods and Applications. Caister Academic Press.? Allen, EE; Banfield, JF (2005). Community genomics in microbial ecology and evolution.?Nature Reviews Microbiology?3?(6): 489–498. Zheng, Hao; Wu, Hongwei (2010). Short prokaryotic DNA fragment binning using a hierarchical classifier based on linear discriminant analysis and principal component analysis..?J Bioinform Comput Biol.?8?(6): 995–1011. 常用生物信息学分析平台与资源 常用编程分析平台：Perl / BioPerlPython / BioPythonR / Bioconduct