病原基因组学microbial genomics染色体为的载体DNA遗传物质证明肺炎链球菌转化实验

组组为遗传的载体（DNA为遗传物质证明-链球菌转化实验-有夹膜的链球菌和无夹膜的混合后无夹膜无毒的链球菌变成有夹膜的-高温下蛋白变性）ATCG排列顺序-来区分生物之间的区别-组出现的目Sanger发明一代-末端终止法，酶法（DNA合成，3端-OH变成脱氧形式，终止DNA的合成，电泳跑胶加放射性核素检测）-最早噬菌体，第一个完成的能独立生活的是流感杆菌，我国首次测定的病原组-钩端螺旋体过程DNA-打断DNA20-30的DNA2-10kb片段库(用ATGC标记的脱氧核糖来分别加入2-10kb质粒跑胶后看大小)3730，金标准900bp（，2-10kb900bp二代测试-高通量技Illuminea（桥式PCR,到上，荧光标记发光-高通量的全组Iontorrent(化学反应PH值的改变-因组的，用时短)两个平台现在多用三代-读长更长几个kb，用时短高通量，便宜-但是准确度单分子技术（纳米孔技术）-纳米分子携带有核苷酸剪切酶只能容纳一个微生物极其NA序列的学科概念：组研究应该包括两方面的内容：以全组为目标的结构组genomics又被称为后组（postgenome）研究微生物的组成：，外的遗传物质（噬菌体，质粒微生物组的特点（形态大小环状DNA分子，容易变异原因外的遗传物最小的来自于支原体0.58-1.2MbThehumangenomeisthoughttocontain~30,000-40,000genes）抽提DNA因尽量保证大片段在100kb以上，容易断裂细菌组目病原菌组完成图的价鉴定毒力为重提供Gapclosing-与contigs，序列覆盖率——GapClosing——Gapclosing-与contigsGapclosingContigGapContigGapclosingcontigPCR利用Reference确定contig利用蛋白序列确定contigPair-endsequencingScaffold,确定contigPCR确定contig（prophageISelement预测：子（编码区无内含子，连续，多顺反子功能预测：最有效方法-利用同源物种的进行比对，可为真核生物预测出的，假阳性较高处理常用软件：genemark；glimmer；Z-CURVErRNA和tRNA组的核糖体rNA：组的核糖体rNA：和 功能注释所用方法：把的蛋白序列与nr等蛋白数据库进行比对，取最佳匹配并有明确意义同源的标准：没有统一标准，但至少Evalue<1e-如标准严格：两蛋白序列长度相当；Alignmentlength75ofsmallerCDD：管家数据库---都可以在NCBI中找含量细菌的双向，使得起始点和终止点相对前导链上G的含量>C，所以可利用G-C/G+C来计算GCskew--起始点和终点定位前导链含有较多的G（A，而后随链含有较多的C（T）bias：子偏codon高度表达:白体蛋白，与翻译和转录有关的因子，分子伴侣和与主要的能量代谢相关的通常都有子偏好(白体蛋白子的第三位多为G快速生长的细菌（大肠杆菌、霍乱弧菌、枯草芽孢杆菌和流感杆菌）主要的糖酵解和三为高度表达，水平转移和组岛La lGeneTransferandGeneIsland：外源转移一般在GC含量、子使用等方面与宿主组有差别，所以通过对组不同区域GC含量，codonusage等的计算就可以鉴定出可能的外源，即组岛。易被平行转移：氨酰-Trna合成酶，剪切因子，重组酶，DNA聚合酶 Prophage的预测可以通过Phage_Finder来进行，它是利用已知的prophage结合blast和hmmsearch等程序来鉴定组中可能的prophage区域由于常与tRNA，所以一般也要结合ISelement插入序列：IS1是组中可移动的遗传因子中的成员之一，它可以整合通常这个就会失活。这种精确的作用取决于IS有关的状况。例如IS2因子以同一方向插入到中，则会减少的表达，但以相反方向整合，则会增加表达。相比这下IS1因子不论以什么方向插入都会降低对于其在组中的定位，一般可通过与已知ISelement序列的比对来确定对于新的ISelement的判断则需要在预测中根据蛋白序列判断出transposase转座酶，然后再向transposase的两侧寻找ISelement的特征序列ISfinder：ProteinSubcellularLocalization：微生物的蛋白定位包括分泌蛋白、跨膜：：，ISelement蛋白大小，前导链，后随链，34圈为tRNA,Rrna------存在细菌有多条分析过程：GC含量---COG分类（功能分类）---代谢途径---毒力分析---岛（耐药，毒力等获得：GC含量异常看出）---抗药性组在医学中的应用病原组圈图绘CGView：Artemis：二、比较组 ，部位改变----软件（mummer蛋白水平共线性分析SNPsandIndel（OrthologandParalog----同源和同源蛋白Pan-genomeandcore-genome分析---和共有传统上研究者都是使用16s核糖体RNA来构建系统发育树;但菌种间进化距离比较近时，就无法用16s区分。利用组数据进行系统发育分析，确定组水平上的变异数目，则更能反应进目前有很多工具可用来对组数据重建系统发育树，像ComPhy，OGtree，GO4genome，Phylogeny.fr等单核苷酸多态性(singlenucleotidepolymorphism,SNP)主要是指在组水平上由单个核苷 ，一般执行同样的功能； 导致一个的或进化出不同的功能。（TrascriptoemRNARNA（rRNA,tRNA,snoRNA,snRNA,microRNA和其他非编码RNA等）mRNArRNA90原核mrna是无5‘帽子和3’尾巴，为多顺反 ，，注释校正：readscoverage表达：RPKM子鉴定：TSS,readscoverage，，转录组的用途：反映的是特定条件下活跃表达的，帮助理解参与的生物进程，更有时间空间性，可据此帮助阐明未知的功能，反应出调控的结果转录组研究方法：1.基于杂交技术：如cDNA和寡聚核苷酸Tilingarrays：如瓦片一样覆盖组的探针序列,通常按着一定的间针,相邻探针中心位置之间的距离,即定义为探针的步长(step或为RNA-Seq。RNA-据，不依赖与genomo的结果，可发现新蛋白）不能定向：无法准确判断sRNA和RNA16s28sRNAmiRNARNArnaAmrnarRNArRNA5‘端只有一个磷酸基团的酶）富集mRNA(mRNA的3‘端加多聚A尾后拉下来)RNAco-IP宏组大量病原组的分析（研究中的正常菌群，真菌，古细菌，---四个对象，细菌---与环境微生物组之间存在活跃的、复杂的遗传物质交换关系，组内存在快速的、复杂的目前所能得到是大量DNA片段1014300100分析全组的分析，将片段重组回所有细菌度较生命的蛋白学说核酸学说四膜虫含有酶活性----与三种非细胞生命形式：，类，prions（阮）内共生假说（16srRNA---只能从母系获得于非洲）微进化：种群间短时间内的突变（作用因素：突变，选择，流（水平转移，遗传 倍删除单个或成群加单条或部分加倍（三体(trisomy)，某多出1个成员，致病性细菌上存在一个分子量较大的、与毒力相关的特殊DNA片段分子量较大的的DNA片段往往位于细菌的tRNA位点内或附近，或者位于与噬菌体整合有关的位DNA的G＋C和使用与其它部分有明显差异可移动的遗传成分和不稳定的DNASNP 组进化分析应用（katG菌出现katG突变或者丢失—结核中各种药物耐药的机制中rpob突变抑制其对转录的抑制作用伴有rpoa/rpoc的补偿性突变----细菌抗药性的进化（高浓度的抗生素导致的细菌短时间内

生物信息学：生物学，医学，数学，统计学，物理，化学，计算机学等组成（15月更新一生物学研究方向：单核苷酸多态性，表达谱，质谱，蛋白间的相互作用生物信息学研究的主要信息载体：DNA分子，蛋白质分子组序列装配•识别•功能预报•多态性分析•进化•mRNA结构预测•设计•数据分析•疾病相关分析蛋白质序列分析•蛋白质分类•蛋白质结构预测•蛋白质折叠研究•代谢途径分转录调控机制•蛋白质设计•蛋白质数据分析•药物设国际知名生物信息中心：NCBI() EBI()SwissProt()，goals（GenBank 库sequencetagged序列位点数据 sequences，组测酵母组中编的蛋白大肠杆菌组中编码的蛋白脊椎动物线粒体的全基搜集了灵长类动物的一个组，一个细胞或组织，一种生物在一定时间，一定条件下所表达的全部蛋白组成，远比组复杂。（3）与组相比，蛋白质组具有以下特点：多样性，无限性，动态性，相互作用，时空蛋白质组研究技术1，图象分析技术：图象；斑点检测；背景消减；蛋白质在图谱上的定位；蛋白质的计一种分析仪器 （5HPLC／MS，GC／MS蛋白质法SILAC稳定同位素标记技术；ICAT全景式蛋白差异表达定量分析技术（半胱代谢的经典方法；差异凝胶法（两种不同的同位素）蛋白质的意：食源原微生物相关蛋白的鉴行代谢组学研究时,样品的预处理和检测技术必须满足对所有光散射等分离分析及其组合都出现在代谢组学的研究中。其中,色谱以其高分离度、高通量,质谱以其普适性、高灵敏度和特异性,核磁技术特别是H12NMR以其对含氢代谢产物的普适性而成为最主要的分析工具;由于液2质联用(LC/MSDNA组所有的表达可以通过对mRNA文库的分析来检测。蛋白质组分析（或蛋白质组学）用2D一步使用质谱来分析。DNA－蛋白相互作用利用DNA研究蛋白质和组DNA的相互作用。代谢组分析典型方法是GC-MSLC-MS。整合：1，系统内不同性质的构成要素（、mRNA、蛋白质、生物小分子等等）的整合学科的整合（“干”-“湿”整合）DNA—mRNA--蛋白质--蛋白质相互作用网络--细胞--组织/器官--：系统生物学是一门实验科学：，系统地、定向地、高通量的进行 正常菌群（Normal：：微生物群的组成：1014个微生物细胞，1000多种细菌，3百多万个微生物，是人细胞组的100余倍。 ；吸道（上呼吸道微生物较多）生殖道，皮肤---口腔，结肠，主拟杆菌门约10%-48%属的严格厌氧菌发酵碳水化合物、：放线菌门阳性的严格厌氧菌，其中的双歧杆菌属在肠道内：、正常健康妇道内的微生态菌群包括阳性需氧菌需氧菌、厌氧菌、支原体及假丝酵母等，活菌数为102-9ml，厌氧菌与需氧菌的比例为5：1。其中，乳杆菌为优势、乳杆菌的分离率随的增长而减少，而pH随之升高。白色念珠菌随增长，分离率减少。B族链球菌、金黄色葡萄球菌随而增加。宏组(thegenomesofthetotalmicrobiotafoundinnature)是指生境中全部微生物宏组学(metagenomics)是一种以环境样品中的微生物群体组为研究对象，以功能组之间存在活跃的、复杂的遗传物质交换关系，组内存在快速的、复杂的目前所能得到是大量DNA片不基于培养的方法（DNA图谱分析，克隆文库分析基于16s种特异性---看细菌种类，分子杂交）DNA态性分析技术（DNA克隆文库分析：16SrDNA克隆文库分析；功能克隆文库分析；宏组文库，，正常研究过程：正常人---间的宏组变化；菌群在动物模型中建立；单细胞技术；IBD肠道微生物群的改变对炎症影响的机制DUOX2表达升高而APOA1表达降低提示组织氧化压力更高，抗氧化能力减弱，并免疫反应上表现为Th1的表型，改变水平显著的黏膜损伤更严重。对营养物质的代谢：产H2S对药物的代谢：如肠道当中的Eggertalenta菌会利用心脏类药物地高辛，使地高辛mucinIgA抗体，使肠道肠道中诱导机体产生IgA细胞的分化，在IBD中起到关键的作用。下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPAaixs)IBS肠道细菌有关的剂产driver–passengermodel：肠球菌，大肠杆菌，ETBFstrains（driver）直接调节宿主脂肪组织的表达活性，使宿主增加脂肪的积累4.微生物多样性减少fiaf活性的改变：脂肪合成与相关，fiaf负责编码LPL脂肪酶抑制因系统炎症的诱发7.肠道有益菌能够降低胆固醇水