基于二代测序技术的宏基因组学分析.pdf

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1、基于二代测序技术的宏基因组学分析G05成员：王磊刘唐李春梅王晨曲汇报人：王晨曲OurTeamG05-A王磊G05-B刘唐环境科学与工程学院环境科学与工程学院群落结构分析、ORF预测群落结构分析,代谢途径分析G05-C李春梅G05-D王晨曲生命科学学院-BIOPIC生命科学学院-分子医学研究所所宏基因组测序文库构建、测序数据拼接测序数据拼接、COG聚类人类基因组计划人类微生物宏基因组HumanGenome计划ProjectHumanMicrobiomeProject肠道宏基因组计划地球微生物宏基因组Metagenomicsof计划theHumanEa

2、rthMicrobiomeIntestinalTractProject宏基因组学（Metagenomics）又叫微生物环境基因组学，宏基因组学通过直接从环境样品中提取全部微生物的DNA,构建宏基因组文库,利用基因组学的研究策略研究环境样品所包含的全部微生物的遗传组成及其群落功能.宏基因组学的研究对象是特定环境中的总DNA，不是某特定的微生物或其细胞中的总DNA，不需要对微生物进行分离培养和纯化，这对我们认识和利用95%以上的未培养微生物提供了一条新的途径。群落结构复杂基因组信息不完整…如何高效分析宏基因组测序产生的海量数据？微生物多样性群落结构进化

3、关系功能活性相互协作关系与环境之间的关系基于二代测序技术的宏基因组学分析流程样品DNA提取原始reads测序文库构建质控测序序列拼接数据统计群落结构分析ORF预测物种与功常规分析比对分析能的关系FunctioncomparisonCOG,KEGG…DifferentexpressionanalysisIllumina测序文库构建流程IlluminaHiSeq2000Platform数据统计与预处理数据统计（FastQC）数据质控（DynamicTrim.pl,LengthSort.pl)序列Denovoassembly(SOAPdenovo2)

4、建立Contig文件序列Denovoassembly(SOAPdenovo2)AssemblyContigScaffoldLengthContigScaffoldsSize_includeN269472205270556143>100480523444655Size_withoutN269472205268838613>5004551950481Number17534011712316>1K1412215908Mean_Size153158>10K317361Median_Size100100>100K00Longest_Seq98903989

5、03>1M00Shortest_Seq100100筛选长度大于500bp的contig进行下列分析功能分析聚类分析rRNA预测tRNA预测ORF预测功能注释通路分析序列信息质量控制序列过滤种群分类OUT识别格式转换输入文件:Fasta格式输出文件：gz格式功能分析—ORF预测输入contig>500bp的Fasta文件上传文件后，点击jobstatus，下载数据。功能分析—ORF预测下载数据Output1Output257,312ORF(>100nt)功能分析—功能注释COG(ClustersoforthologousGroups)KOG(EuK

6、aryoticOrthologousGroups)PRK(ProteinK(c)lusters)Pfam(Proteinfamily)TIGRfam(主要对象是细菌和古细菌蛋白）功能分析—功能注释COG(ClustersoforthologousGroups)Output1:COGhitsOutput2:COGhitsandclassifyOutput3:COGclassOutput4:COGfamily功能分析Multiplemetagenomicsanalyses./client_submit_job.plinput_fasta_file_na

7、meprogram_nameoutput_name"[email]""[parameter_set_1]""[parameter_set_2]"[input_fasta_file_name2][job_id]./Rammcap_submit_job.plinput_fasta_file_nameprogram_path群落结构分析识别16SrRNA(blastN，数据库:RibosomalDatabaseProject)注：MEGAN软件只能识别blast+中输出格式设为0、5、6的三中文件格式过滤No-hits条目导入MEGAN4（已自动导

8、入了NCBI-taxonomy）群落结构分析TaxonomicanalysisFunctionalanalysisusin