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微生物全基因组测序

       微生物全基因组测序是利用二代甚至三代测序技术,获得细菌的基因组序列;并在全基因组组装的基础上,进行基因组组分分析,功能注释等分析,推测ORF是否为真实蛋白编码序列,检查功能位点,分析共有序列或特征序列,单个基因或基因间相互作用,表达调控功能,代谢通路分析等。其已取代传统方法成为研究微生物遗传进化机制和关键基因功能的重要工具。

微生物全基因组测序分为De novo测序和基因组重测序微生物全基因组测序分为De novo测序和基因组重测序
       De novo测序也称为从头测序,即不需要任何现有的序列资料就可以对某基因组未知的物种进行测序,利用生物信息学分析手段对序列进行拼接,组装,从而获得该物种的基因组图谱
基因组重测序是对基因组序列已知的个体进行基因组测序,并在此基础上基于个体或群体水平进行差异性分析。
工作流程

 

                        样本提取               文库构建                      上机测序                         生信分析生成报告

技术参数
1.细菌基因组重测序

 

2.细菌基因组de novo测序 

样本要求 


优势     

      我们提供微生物基因组测序和分析的一站式解决方案,包括:样本提取—>文库构建—>上机测序—>数据分析—>生成报告。
      分析流程由EzGenome权威数据库支持:包含超过15,000种细菌和古生菌的基因组参考序列。
      基于第三代测序平台的PacBio单分子实时测序服务,准确度可达到99.999%(QV50),且不受DNA序列中GC和AT含量的影响;平均读长超过10 Kb(最长>40 Kb),轻松完成微生物基因组精细图。
      CLgenomicsTM分析软件简单易用,轻松实现数据深度发掘和可视化分析,直接导出发表论文所需图表。

案例分析
1.First report on the whole genome sequence of Pseudomonas cichorii strain JBC1 and comparison with other Pseudomonas species
      首个菊苣假单胞菌(Pseudomonas cichorii) JBC1株的全基因组序列分析及与其他假单胞菌的比较基因组学研究

摘要:

       菊苣假单胞菌(Pseudomonas cichorii)是一种在全球范围内广泛存在的植物病原菌,能引起重要蔬菜作物的多种病害。获得这种病原菌的基因组序列能大大促进预防和控制此类病害的相关研究进程。P. cichorii的基因组全长5 986 012bp,平均GC含量为58.1%,共含有5 174个编码区(CDS)。研究者分析了其中与菌株毒力、胞内转运、植物性毒素、次级代谢产物相关的基因,并与另外8个假单胞菌属下的物种基因组进行了比较,以便研究物种的多样性。尽管P. cichorii与其他假单胞菌的相似程度很高(80.85%),但不同种之间仍存在明显的多样性。在对JBC1菌株的毒力岛(pathogenicity island, PAI)序列进行比较分析时发现,P. viridiflava中的UASWS0038 毒力岛与JBC1菌株的毒力岛相似度比P. syringae与JBC1菌株的相似度更高。研究者提出,假单胞菌不同种之间毒力岛序列的显著分化可能与不同菌株的宿主特异性和毒力强弱有关。此外,JBC1菌株基因组还具有抗生素抗性基因、重金属耐受基因,并且在基因组的3个位置上有2种不同的前噬菌体片段插入。JBC1的基因组序列已提交NCBI数据库(编号CP007039)可以作为P. cichorii菌种的参考基因组,应用于后续研究。


 


Genome sequence alignment of JBC1 with other Pseudomonas species using the BRIG tool. The pathogenicity island (PAI) region ismarked with a rectangle. The PAI sequence ofP. cichorii SPC9018 is also indicated and aligned with the P. cichorii JBC1 genome sequence.

 

2.Genome sequence of type strain of Staphylococcus aureus subsp. aureus.
金黄色葡萄球菌亚种代表株全基因组测序
摘要:
       金黄色葡萄球菌是一种与食物中毒及抗生素拮抗现象密切相关的病原菌。此项研究的对象Staphylococcus aureus subsp. aureus是一种原生的肠道微生物,存在于婴幼儿的肠道中却不存在于成人的肠道中。此种葡萄球菌的基因组相对较小而所含的抗生素抗性基因进化速度非常快,这一特点引起了公共卫生领域的广泛关注。为了增进对这种新型葡萄球菌的了解并进行相应的比较基因组学分析,研究者对Staphylococcus aureus subsp. aureus的代表株DSM 20231进行了全基因组测序。
       结合Roche 454 和Illumina平台的测序数据,拼接到的17个基因组大片段(contig),其基因组全长2,902,619 bp,GC含量为32.8%。注释所得2550个编码区(CDS)中有44个抗生素抗性基因,其中13个与甲氧西林(methicillin)抗性有关。有趣的是,此菌株首次分离于1884年,早于甲氧西林在临床中投入使用的时间。
       本研究分析了S. aureus subsp. aureus代表株的全基因组序列,并以此为参考基因组与临床分离株进行了比较基因组学分析。在此基因组中发现了甲氧西林(methicillin)抗性基因,这证实了抗生素拮抗机制的出现早于抗生素使用这一理论。以此代表株为参考基因组与其他甲氧西林抗性分离株进行的比较基因组学分析有助于加深对细菌中抗性基因的传播、进化和抗性作用机制的理解。 
 


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