细菌全基因组测序PPT精品文档

1、1基因组测序基因组测序和组装流程和组装流程2生物信息学分析流程图生物信息学分析流程图 3基因功能注释基因功能注释n 基因注释主要基于蛋白序列比对，将基因的基因注释主要基于蛋白序列比对，将基因的序列与各数据库进行比对，得到对应的功能注序列与各数据库进行比对，得到对应的功能注释信息。释信息。n 注释的蛋白库为：注释的蛋白库为：KEGG、COG、SwissProt、TrEMBL、NR。4B-6 KEGG代谢通路二级分类图代谢通路二级分类图 5B-9 KEGG代谢通路二级分类图代谢通路二级分类图 6B-6 COG功能分类图功能分类图 7B-9 COG功能分类图功能分类图 8B-6 GC含量、GC sk

2、ew、COG 注释基因组分布图 9B-9 GC含量、GC skew、COG 注释基因组分布图 10基因家族（基因家族（gene family）和基因簇（和基因簇（gene cluster）分析分析genefamily.xls 基因家族聚类结果genefamily.stat 各基因家族统计信息distance_data/all.KaKs 各基因家族内基因两两间的Ka/Ks结果 gene_families包含各基因家族的序列等信息 基因组中来源相同，结构和功能相关的基因基因组中来源相同，结构和功能相关的基因聚集在一起形成基因家族。聚集在一起形成基因家族。 基因家族的各个成员紧密成簇排列成大段的串联

3、基因家族的各个成员紧密成簇排列成大段的串联重复单位，分布在某一条染色体的特殊区域重复单位，分布在某一条染色体的特殊区域11测序数据的解读与分析测序数据的解读与分析n 解读策略解读策略n 木质素基质是非常巨大的非均性高分子，会受到细胞外酶或试剂木质素基质是非常巨大的非均性高分子，会受到细胞外酶或试剂的作用；木质素不含有可水解的化学键，这就意味着木质素降解的作用；木质素不含有可水解的化学键，这就意味着木质素降解所参与的酶必须具有氧化性；木质素具有立体结构不规整性，与所参与的酶必须具有氧化性；木质素具有立体结构不规整性，与许多其他天然高分子相比，木质素降解要求更具非特异性的作用。许多其他天然高分子相

4、比，木质素降解要求更具非特异性的作用。n木质素降解过程中涉及到的细胞外酶主要有：木质素过氧化物酶木质素降解过程中涉及到的细胞外酶主要有：木质素过氧化物酶（LiP）和锰过氧化物酶（）和锰过氧化物酶（MnP），以及漆酶（），以及漆酶（Lac）。此外，一）。此外，一些附属酶参与过氧化氢的产生，乙二醛氧化酶（些附属酶参与过氧化氢的产生，乙二醛氧化酶（glyoxal oxidase，缩写作缩写作GLOX）和芳基醇氧化酶（）和芳基醇氧化酶（aryl alcohol oxidase，缩写作，缩写作AAO）属于这类酶。）属于这类酶。12n 解读策略解读策略n 木质素降解过程涉及到的其他酶。木质素降解过程涉及到

5、的其他酶。n 对木质素模型化合物作用的相关酶；对木质素模型化合物作用的相关酶；n 木质素单体化合物降解相关酶。木质素单体化合物降解相关酶。聚合木质素聚合木质素木质素木质素Lac MnPLiP单体单体二聚体二聚体寡聚体寡聚体Lac MnPLiP其他酶其他酶C1C2C3片段片段CO2开环产物开环产物CO2芳香醛酸芳香醛酸醌醌 + + 氢醌氢醌CO213聚合木质素聚合木质素木质素木质素Lac MnPLiP单体单体二聚体二聚体寡聚体寡聚体Lac MnPLiP其他酶其他酶C1C2C3片段片段CO2开环产物开环产物CO2芳香醛酸芳香醛酸醌醌 + + 氢醌氢醌CO2运用测序数据构思文章运用测序数据构思文章C

6、CCHOCCCHOH3COCCCHOH3COH3CO对羟苯基结构对羟苯基结构（10%）愈创木基结构愈创木基结构（70%）紫丁香基结构紫丁香基结构（20%） 14木质素主体结构的连接方式木质素主体结构的连接方式键 型连接方式名 称-O-4型-烷基芳基醚键愈创木基甘油-芳基醚-O-4型-烷基芳基醚键愈创木基甘油-芳基醚4-O-5型二芳基（联苯）醚键愈创木基芳基醚-O-型二烷基醚键松脂酚-5型-烷基芳基醚，-碳键苯基香豆满5-5型二苯基（联苯）碳键二联苯愈创木基丙烷-型-二烷基碳键二芳基（愈创木基）联丙烷-1型-芳基碳键愈创木基-芳基丙烷-O-4型连接15木质素降解有关主要的酶和它们催化的主要反应木

7、质素降解有关主要的酶和它们催化的主要反应酶，简写辅助因子或基质“介体”主要效应和参与催化的反应木质素过氧化物酶，LiPH2O2，黎芦醇催化木质素非酚型亚结构-O-4模型中丙基侧链上的C -C 键的断裂反应、开环以及其他的反应锰过氧化物酶，MnPH2O2，Mn，有机酸作为螯合剂，硫醇，不饱和脂质形成苯氧自由基，引起芳香环和C 之间化学键的断裂；MnP-脂质体系可使非酚型-O-4木质素模型中的C -C 键和-芳基-醚键降解漆酶，LacO2，介质（如羟基苯并三唑或ABTS）通过氧化C 键和使芳基烷基键断裂，催化-1-和-O-4-木质素模型化合物中的C -C 键的断裂；在“介体”分子存在下，可氧化非酚

8、型-O-4木质素模型化合物乙二醛氧化酶，GLOX乙二醛，甲基乙二醛乙二醛氧化成二羟基乙酸，产生H2O2芳基醇氧化酶，AAO芳醇（茴香醇、黎芦醇）芳醇氧化成醛，产生H2O2其他H2O2生成酶一些化合物O2还原成H2O216n 增加个性化信息分析增加个性化信息分析 对B-6，B-7，B-8，B-9这4株菌的数据进行分析，寻找与木质素降解相关基因； 用CAZY数据库对这4株菌的代谢途径进行注释，寻找纤维素、半纤维素降解家族基因。u对4株菌的亲缘关系进行分析，确定菌株之间的相互关系；u通过对4株菌进行进化分析，判定是否为古菌或新的菌种。论论 文文 构构 思思v 创新性创新性v 系统性系统性v 热点，高关注度热点，高关注度17下一步的实验安排下一步的实验安排对已注释出的基因进行验证对已注释出的基因进行验证基因分离基因分离酶切酶切载体载体酶切酶切连接连接转化转化筛选筛选表达表达18未注释出功能的基因鉴定，挖掘新基因未注释出功能的基因鉴定，挖掘新基因RNA RNA转录转录翻译翻译Protein DNA逆转录逆转录培养条件培养条件培养条件培养条件产酶产酶A且活性高且活性高不产酶不产酶A或活性较低或活性较低测定转录测定转录组组mRNA测定转录测定转录组组mRNA比较比较差异差异新新 基因基因19其他方面的应用研究其他方面的应用研究v 应用应用NMR、FTIR、UV， 14C标记的木质标