美吉生物

基因組測序 de novo基因組測序 細菌基因組測序

細菌基因組測序 生信分析 技術參數 案例解讀 常見問題 留言咨詢

        隨著高通量測序技術和生物信息學的快速發展,細菌全基因組de novo 測序已然成為一種探究細菌生物學問題的高性價比方法。通過全基因組測序,可以獲知待測菌株的基因及相關調控信息,為研究該菌株特有的生物學特征(致病機制,共生機制,獨有的代謝機制)提供分子生物學基礎;通過比較基因組分析,為研究菌株種內及種間的功能差異、進化關系提供理論指導。

       目前,細菌基因組測序已經廣泛應用于細菌流行病學、疫苗開發、微生物進化等多個領域。此外,細菌全基因組de novo測序為該物種后續基因組數據的挖掘以及重要基因的功能分析構建一個全面的研究平臺。

 

美吉優勢

      擁有標準化操作實驗室和高通量測序技術平臺,實驗周期短,保證高質量的數據;

      擁有多種測序平臺和強大的計算機資源,提供最佳的測序解決方案和快速的分析平臺;

      擁有專業的分析團隊,全面的分析內容,提供全面和高質量的基因組解析結果;


產品類型

     細菌基因組掃描圖:構建Illumina PE(400bp)文庫,利用Illumina(Miseq/Hiseq)平臺測序,de novo 組裝后進行生物信息分析;

     細菌基因組完成圖:構建PacBio RS II(~10K)文庫,利用Pacbio RS II平臺測序,de novo 組裝獲得基因組完成圖并進行生物信息分析;


實驗流程


生信分析流程

 

1. 承諾指標

      細菌掃描圖:基因組覆蓋度大于95%,基因區覆蓋度大于98%;單堿基平均錯誤率低于十萬分之一;

      細菌完成圖:0 GAP,1 contig;單堿基平均錯誤率低于十萬分之一;

 

2. 項目周期

      細菌掃描圖:20-25個工作日;

      細菌完成圖:45-55個工作日;

 

3. 送樣要求

      1)樣品類型: DNA/菌體;

      2)樣品需求量:菌體樣本:≥5g; 掃描圖基因組DNA:≥2μg;完成圖基因組DNA:≥10μg;

      3)樣品濃度:≥30ng/μL;

      4)樣品純度:OD260/280=1.8-2.0并確保DNA無降解,無污染;

      5)樣品保存期間切忌反復凍融,送樣時請使用冰袋或干冰運輸;

美吉合作案例一:基因組分析揭示了Bacillus cereus Group中各菌株的分類地位[1]

       本研究基于224株芽孢桿菌基因組序列,通過GBDP/dDDH、16S rRNA以及特殊基因MLSA等方法進行芽孢桿菌分類地位研究。解決的問題:1)比較這些方法的分類結果;2)重新構建蠟樣芽孢桿菌的系統進化樹;3)探索芽孢桿菌的遺傳多樣性;4)獲得芽孢桿菌更滿意的分類結果。

 

圖1 dDDH值與nMLSA相似性的相關性分析    圖2 pycA基因構建系統進化樹


美吉合作案例二:213株乳桿菌的比較基因組學分析[2]

       本文對213株乳桿菌屬模式菌株,采用二代Illumina HiSeq 2000高通量測序平臺繪制其基因組精細圖譜,結合比較基因組和功能基因組分析方法,解析與菌株分化相伴隨的功能基因進化歷程,拓展其生物應用潛力。


圖1  基于16個持家基因的最大似然法系統進化樹



 

   圖2基于73個核心基因的系統進化樹

參考文獻

[1] Liu Y, Lai Q, G?ker M, et al. Genomic insights into the taxonomic status of the Bacillus cereus group. Scientific Reports, 2015, 5: 14082-14082.

[2] Sun Z, Harris H M B, McCann A, et al. Expanding the biotechnology potential of lactobacilli through comparative genomics of 213 strains and associated genera. Nature Communications, 2015, 6: 8322.

(1) 評價細菌基因組掃描圖組裝效果的指標有那些?

 細菌基因組掃描圖組裝結果常見指標有scaffold N50長度值、N%scaffold數量、總堿基數等,一般要求N50較長,N%較低,scaffold數量相對較少,這樣拼接比較集中,不至于太零散;依據這些技術指標進行綜合評定,來選取最終的組裝結果;不同菌株的基因組特征差異較大,組裝結果也會存在一定程度的差異。 

 

(2) 對于GC含量過高或過低以及重復序列較多的基因組,完成圖能否0Gap

       GC含量大于65%或者小于35%以及重復序列較多時,會對測序和組裝有一定影響,但目前 Pacbio RS II長讀長的測序技術能很好的克服這些問題,美吉生物至今已幾百例的細菌完成圖項目經驗,全部都可以達到 0 GAP的結果。

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