基因组

摘要： 牦牛是青藏高原上的特有物种,是当地农牧民的主要肉、奶、毛等生活物资来源,具有高海拔适应性,耐寒、耐粗饲。高通量测序技术在生命领域的广泛应用,为牦牛等相关物种的生命研究带来了便利。该文从基因组、转录组、微生物测序等层面,就高通量测序技术在牦牛相关研究领域中的应用情况做以综述,旨在为后续牦牛相关研究工作提供参考。

摘要： 基因克隆是解析基因功能的重要手段,但仍有很多基因难以克隆,比如高AT含量(>60%)基因组来源的DNA。ExoCET克隆技术通过联合核酸外切酶介导的体外同源重组和大肠杆菌RecET重组酶介导的细胞内同源重组,不仅能从微生物基因组中靶向抓取>100 kb的大片段,而且能高效组装>13个DNA片段,是基因克隆的有力工具,迄今未有利用ExoCET技术从AT含量>63%的基因组克隆大片段的报道。本研究以AT含量为69%的海洋单细胞光合蓝细菌原绿球藻MIT 9301菌株的基因组为研究对象,探究了利用ExoCET技术进行高AT含量基因组大片段克隆的最佳条件。结果显示:①在核酸外切酶介导的体外同源重组时使用Gibson体系较T4聚合酶体系能获得更高的克隆效率;②载体应选择单拷贝的细菌人工染色体(BAC),多拷贝质粒载体会导致克隆失败;③ExoCET可以从原绿球藻基因组上抓取>80 kb的大片段,并且能以100%的正确率组装11个3 kb的DNA片段;④可以一步同时抓取4个7~20 kb的基因组大片段。大规模基因组测序显示高AT含量生物占比超过30%,该研究建立的ExoCET-BAC策略将为高AT含量生物的基因组功能研究提供高效使能技术。

摘要： 本文简要分析了广大中小型奶牛场育种工作中存在的问题,介绍了奶牛场常用的体型线性鉴定、生产性能测定等传统方法,重点分享了基因组检测、活体采卵和体外胚胎生产等可以加快育种进程的现代生物技术,详细介绍了将传统育种与现代育种技术综合应用于中小型奶牛场的技术方案,最后针对当前育种工作中存在的问题提出了相应举措进行探讨。

摘要： 目的探讨我国华东沿海地区胰腺癌患者的基因突变情况,为个体化治疗提供依据。方法选取2017年1月—2019年6月在青岛大学附属医院、青岛市立医院、烟台山医院、烟台中法友好医院收治并经手术治疗后诊断为胰腺恶性肿瘤的患者40例。采用下一代测序技术检测肿瘤组织和体细胞中的基因突变。绘制基因突变图谱,分析基因组改变。计数资料组间比较采用χ^(2)检验或Fisher精确检验。采用Kaplan-Meier法绘制生存曲线,组间比较采用log-rank检验。结果40例患者中胰腺导管腺癌34例(85.0%),胰腺实性假乳头状肿瘤3例(7.5%),胰腺神经内分泌肿瘤1例(2.5%),分型不清2例(5.0%)。KRAS(80.0%,32/40)、TP53(70.0%,28/40)、CDKN2A(32.5%,13/40)、SMAD4(17.5%,7/40)和AKT2(17.5%,7/40)是最常见的突变。5种常见基因突变的生存时间差异均无统计学意义(P值均>0.05)。结论下一代测序技术能够提供全面、准确的基因组改变信息,可为胰腺癌的诊断和精确治疗提供新的潜在生物标志物。通过对突变基因进行分析,从而为胰腺癌的个体化治疗奠定基础。

摘要： 为了解引发四川某猪场腹泻疫情的猪轮状病毒(PoRV)基因组特征和遗传变异规律,采用RT-PCR分别扩增PoRV 11个基因节段,并克隆测序,通过生物信息学分析软件研究病毒基因组特征、变异性及遗传进化规律。结果显示,SCMY-1株基因合型为G3-P[13]-I5-R1-C1-M1-A8-N1-T1-E1-H1,即G3P[13]型毒株。该毒株VP2、NSP2和NSP4基因与人源毒株同源性最高,分别与3株人源轮状病毒RVA/Human-wt/LKA/R1207/2009株、RVA/Human-wt/ZAF/UFS-NGS-MRC-DPRU2291/2009和RVA/Human/CU331-NR/08株单独聚为一小支,推测这可能增加SCMY-1株跨种传播到人的风险。此外,SCMY-1株VP4基因与美国3个猪源毒株同处一个小分支;VP7基因与RVA/Pig/China/LNCY/2016株遗传进化距离最近。上述结果提示,PoRV可能在国际和国内生猪贸易过程中被广泛传播。与NCBI上已登录毒株相比,SCMY-1株VP4、VP7蛋白氨基酸分别存在13个和2个独有氨基酸位点的突变,可能对VP4和VP7两个主要抗原毒力及抗原性产生影响。重组分析显示,SCMY-1株VP3基因由两个猪源亲本株重组而来,推测这可能增强病毒毒力和宿主适应性。研究结果丰富了PoRV基因组学和分子流行病学相关研究资料,为PoRV预防控制提供理论参考,也为深入研究PoRV跨物种传播的分子基础提供科学依据。

摘要： 为揭示辣椒基因组密码子偏性形成的影响因素,了解密码子偏性对基因表达的影响,以辣椒基因组和转录组数据为研究内容,利用CodonW和EMBOSS等软件对基因组密码子使用偏性进行分析。分析结果显示,辣椒编码基因平均GC含量为42.27%,偏好A/T作为密码子的第3位核苷酸,基因平均ENC值偏大;GC3与GC12相关性较弱,大部分基因远离ENC-plot曲线,近50%的基因ENC比值分布在GC3s的0.05~0.15组中;发现21个最优密码子,均以T、A或G结尾,大部分最优密码子在组织器官表达数据中得到验证。表明辣椒基因密码子使用偏性较低,除碱基突变外,较多地受到物种进化和人工选择等因素的影响。研究结果可为辣椒的分子进化和遗传育种研究提供理论依据。

摘要： 【目的】探究瓜螺(Melo melo)线粒体全基因组密码子使用偏好性,明确影响密码子偏好性的因素,为提高基因表达效率及了解瓜螺线粒体基因组的特性和进化方向提供科学依据。【方法】以瓜螺线粒体全基因组序列为研究对象,从中筛选出11条长度大于300 bp且以ATG为起始密码子的非重复基因序列,利用CodonW 1.4.2、Excel 2017及SPSS 22.0等软件进行瓜螺线粒体全基因组密码子偏好性分析。【结果】不同基因序列密码子位置所对应的G+C含量不同,其中,GC_(1)(密码子第1位所代表的G+C含量)、GC_(2)(密码子第2位所代表的G+C含量)、GC_(3)(密码子第3位所代表的G+C含量)的变化范围分别为35.20%~51.90%、16.40%~40.60%和13.10%~34.90%,对应平均值为41.15%、32.29%和23.71%,GC_(1)和GC_(2)明显高于GC_(3);密码子适应指数(CAI)在0.110~0.180,平均为0.137;密码子偏好性指数(CBI)在-0.272~-0.090,平均为-0.175;最优密码子使用频率(FOP)在0.216~0.339,平均为0.277;有效密码子数(ENC)在36.84~53.75,平均为45.59;总平均亲水性(GRAVY)在0.480~1.394,平均为0.968。有30个同义密码子的相对使用度(RSCU)大于1.00,且主要以A/U结尾。中性绘图分析发现,GC_(1)和GC_(2)平均值(GC_(1)2)与GC_(3)的相关系数为-0.438,相关性不显著(P>0.05,下同);ENC-plot绘图分析结果显示,各散点(基因)均位于标准曲线附近,其中,NAD4、COX2和NAD3基因位于标准曲线上方,COX1、ATP6、NAD1、NAD6、COB、NAD5、COX3及NAD2等8个基因位于标准曲线下方;在对应性分析中,第一、第二、第三、第四向量轴的贡献率分别23.12%、15.19%、13.17%和9.63%,前4轴累计差异为61.12%。综合高频密码子与高表达密码子,最终筛选出4个最优密码子(UUU、GUU、ACU和CAU),且均以U结尾。【结论】瓜螺线粒体全基因组密码子偏好以A/U结尾的形式,筛选出的4个最优密码子(UUU、GUU、ACU和CAU)均以U结尾。除了自然选择在瓜螺线粒体全基因组密码子偏好性形成中占主导地位外,突变压力和碱基组成也影响其密码子偏好。因此,可通过瓜螺目的基因密码子优化,有效提高外源基因表达且优化性状决定基因,从而加速瓜螺优良亲本培育的进程。

摘要： 本试验运行真核生物分泌蛋白预测流程EuSecPred 2.0在中华绒螯蟹微孢子虫全基因组范围内预测分泌蛋白,同时分析分泌蛋白的序列特征,注释功能。结果表明,分泌蛋白序列长度大多为30~300 aa;信号肽长度为11~23 aa;信号肽切割位点处主要由疏水性氨基酸组成;对预测所得蛋白质功能的注释,发现了多种关键蛋白,如血凝素酯酶、甲基转移酶EZH1和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶等。基序分析发现,信号肽中存在基序S[NS]N[TI][FI]VI[IGD][RG]VRC。预测获得的这些重要分泌蛋白与中华绒螯蟹微孢子虫侵染宿主、调控宿主细胞周期及免疫反应等生理活动相关,可为筛选致病相关候选因子和探究其侵染机理提供重要依据。

摘要： 2022年2月,北京市农林科学院植物保护研究所食用菌研究室在《Journal of Fungi》发表题为“Haplotype-Resolved Genome Analyses Reveal Genetically Distinct Nuclei within a Commercial Cultivar of Lentinula edodes”的研究论文。该研究基于HiFi测序和Hi-C辅助组装,构建了迄今最完整的香菇单倍型基因组。

摘要： [目的]本文旨在对灵芝中主要的转录因子家族同源蛋白进行筛选,分析其序列特性和乙酸处理下的转录水平变化,为深入研究灵芝的基因表达及产物代谢调控提供理论基础。[方法]运用生物信息学方法,分析灵芝蛋白数据库,将其与公共数据库中的19种真菌常见转录因子家族进行比较,从中筛选出灵芝转录因子家族同源蛋白。对bZIP转录因子家族进行生物信息学特性分析。通过乙酸处理组的转录组数据分析它们的转录水平变化。[结果]经数据库比对,获得来自19个家族的261个灵芝转录因子同源蛋白,其中含有OB-fold、Zn2Cys6和C_(2)H_(2)保守结构域的同源蛋白数量最多,分别为61、55和40个。进化树分析结果表明,灵芝中bZIP转录因子同源蛋白可分为4个亚组。染色体定位结果显示,Chr 3上的转录因子同源蛋白数量最多,Chr 13上的最少。亚细胞定位预测结果表明,位于核仁和细胞质的转录因子同源蛋白数量较多,分别为108和78个。乙酸处理组的转录组数据表明,含有TEA结构域的GL22568_R1在乙酸处理后转录水平显著下调;含有C_(2)H_(2)结构域的GL16029_R1以及含有Zn2Cys6结构域的GL17627_R1、GL16724_R1和GL21326_R1在乙酸处理后转录水平显著上调。[结论]灵芝转录因子家族分类较多,分布较广,其中分属于TEA、C_(2)H_(2)和Zn2Cys6三个转录因子家族的5个同源蛋白能够响应乙酸处理。

摘要： 为建立一种满足车厢复杂现场条件的臭虫微量DNA有效提取方法,本研究采用离心柱法、磁珠法及其改良方法提取臭虫总DNA,利用紫外分光光度法和琼脂糖凝胶电泳检测DNA提取质量.结果显示离心柱法和磁珠法均可有效提取臭虫基因组DNA,磁珠法提取的DNA纯度显著高于离心柱法.改良后的提取方法,裂解时间30min与2h的DNA提取浓度和纯度间没有显著差异;上清中的DNA占总提取量的70％以上;添加沉降剂可显著提高电泳条带亮度.综上所述,改良的臭虫基因组DNA提取方法简单快速,能够满足后续臭虫PCR检测的需要.

摘要： 多倍体和杂种广泛用于植物育种和农作物改良.许多农作物如小麦、棉花和油菜是典型的多倍体;还有一些农作物如玉米和水稻广泛利用杂种优势.但是,对农作物多倍体和杂种优势利用的分子机理仍不清楚.预测异源多倍体的基因组之间和杂种父母本基因之间的互作会诱导遗传和表观遗传的变异,产生基因表达变化和新表型.在拟南芥中,生物量优势只限于杂种;但籽粒优势与多倍体和杂种都有关,并由母本遗传的小RNA调控.种间和种内杂种引起表观遗传的变异,造成节律钟的改变,促进光合作用,淀粉合成,以及抗逆性的变化,进而促进生长优势.

摘要： 发酵乳制品是引领我国乳品工业未来发展的主导产品,其质量优劣在很大程度上取决于乳酸菌发酵剂.性能优良的乳酸菌发酵剂不仅可以赋予发酵乳制品独特的品质,还可以降低生产成本,为企业创造新的效益增长点.作为发酵乳制品的特征性微生物,乳酸菌的物质代谢活动与终端产品的质量密切相关.为此,选择合适的方法,对乳酸菌及其发酵乳进行研究开发具有非常重要的意义.从这一角度出发,宏基因组、转录组、蛋白质组等现代基因组技术的应运而生,使开始有能力对乳酸菌进行更为深入的了解,也为整个领域的研究注入了新的活力.

摘要： 应用单分子测序技术,获得蛹虫草子实体基因组300X数据.组装后获得14条contigs,最长为4.58 Mb,最小为0.35 Mb,N50为2.86 Mb.其中有4条是头尾带有末端端粒序列的完整染色体序列.另外8条在一端有这种特殊序列.确定和分析了14条contigs的所有甲基化位点及其Motifs,发现m6A甲基化模式主要为GA和GGAG形式.m4C主要为GC和CG/GC形式.为经过全长转录组测序共获得3 1 133条完整的cDNA序列.发现了非转录区的结构特征.阐析了蛹虫草中具有安眠作用的N6-(2-羟乙基)腺苷,和具有抗肿瘤活性的麦角甾醇的代谢通路以及相关酶基因在甲基化和转录水平上对代谢通路中酶的调控机制.

摘要： 本文介绍了胡杨基因组，铁木属基因组，中国已发表林木基因组‘树木’性状的复杂进化等问题。提出基因组质量要求越来越高，三代测序成为趋势。

摘要： 本文综述了国内外研究者从Cas9蛋白、sgRNA结构及表达等方面进行了改良后实现基因组编辑效率和精确性的提高的研究进展.相比于ZFNs,TALENs系统，CRISPR/Cas9系统有不可超越的优势，理论上基因组中每8个碱基就能找到一个可以进行编辑的位置(PAM序列)，因此几乎所有的基因都可以进行编辑。另外，CRISPR/Cas9系统还有简便、低成本、高效等优势特性，使得CRISPR/Cas9系统迅速地被广泛应用。CRISPR/Cas9系统被认为在农作物育种中将发挥极为重大的作用，该系统可以实现己有品种、自交系的精确改良，避免繁琐而费时的回交转育过程，实现多基因控制性状的聚合育种。而随着CRISPR/Cas9系统的不断优化，脱靶效应和效率低的障碍的克服，对推动农作物功能基因组学和分子育种等领域的发展将发挥越来越重要的作用。

摘要： 结合连锁和关联分析，找到了更多的位点，而且重叠的较少，暗示稀有等位基因普遍存在。有巨大的育种价值。PCR的分子标记已经开发，并应用于高维生素E的甜玉米选育，能提高维生素E含量从17%到250%.三个新的基因已经克隆，分子标记已经开发完毕，可以应用于玉米育种。

摘要： Clustered Regularly Interspacedshort Palindromic Repeats(CRISPR)技术是一种新的定向基因组编辑技术.CRISPR/Cas系统具有效率高、操作简单、成本低、可同时沉默任意数量的基因等优点,可以对基因组进行高效的靶向修饰,在基因功能研究、模式生物研究、基因治疗等领域中发挥着举足轻重的作用.本论文着重对CRISPR/Cas打靶系统的结构、工作原理及目前研究进展、应用及存在的问题进行综述,并对其在未来生命科学研究中的应用进行了展望.

摘要： Many agronomically important traits exhibit modularity and tend to be tightly integrated. Theunderstanding of how traits become associated or correlated is essential in the improvement of complextraits. Soybean is a major crop of agronomic importance as the predominantsource of animal feed protein and cooking oil, which was domesticated from wild soybean in China 5,000 years ago. Dissection the genomic diversity during soybeandomestication/improvement and the genetic basis of agronomic traits is important for soybeanimprovement. By analysis of several hundred resequenced wild, landrace and improved soybeanaccessions, we detect 230 selective sweeps and 162 selected copy number variants. Combined withprevious quantitative trait loci (QTL) information, we find that, of the 230 selected regions, 96correlate with reported oil QTLs and 21 contain fatty acid biosynthesis genes 96 0f which correlatewith reported oil QTLs. Moreover, we detect several hundred association signals via a comprehensiveGWAS for dozens of agronomic traits. Through modeling analyses, we find that amount of associationsites are tightly linked and form a complex network to regulate the modularity of different complextraits. This study provides valuable resources for genomics-enabled improvements in soybeanmolecular breeding.

摘要： 楸树(Catalpa bungei C. A. Mey.) 为紫葳科梓属，是我国传统栽培的珍贵优质用材和园林观赏树种。其材貌双全，自古就有“木王”之称。本文介绍了楸树基因组组装与评估，楸树基因组注释，比较基因组学分析，个性化分析等内容。

摘要： 使用来自肿瘤样品和匹配的正常样品的DNA测序数据确定SNV，从而进行改进准确性的基于SNV的基因测试，并且使用来自肿瘤样品的RNA测序数据来确定如此鉴定的SNV的表达。

摘要： 本发明公开了一种基于多个基因组比较和二代测序数据的全基因组关联分析方法，步骤一：使用比对软件将参考基因组和从头组装基因组文件进行比对，步骤二：根据插入片段大小及插入到参考基因组的位置，更新参考基因组中的注释基因位置或结构，步骤三：如果有多个从头组装基因组，依次迭代更新参考基因组；步骤四：利用比对软件将样品的二代测序数据比对到更新后的参考基因组上，步骤五，收集所有样品全部结构变异的分界点位置信息至一个集合中，构建群体基因型，步骤六：根据关联位点和更新后的参考基因组注释文件进行功能基因的候选，本发明实现了利用结构变异基因型数据进行全基因组关联分析。

摘要： 一种利用全基因组比对拆分四倍体鱼类亚基因组的方法，所属分子生物学技术领域，具体由以下步骤完成：1)Lastz全基因组比对；2)比对结果连锁，共线性化；3)重复比对序列处理；4)全局比对结果聚类，拆分多倍体为R1和R2；5)多倍体拆分结果的评估。本发明方法无需要亚基因组测序，只需要已经有初步组装的多倍体基因组，该方法可以拆分90％以上的亚基因组序列，只需要3天的数据处理时间，该方法结果准确，多倍体鱼类的亚基因组研究，继而的功能基因组研究，遗传育种，发育进化提供了一种切实可行的技术。

摘要： 本发明提供一种基因组叠阵组装方法及系统、一种基因组架构组装方法及系统以及一种基因组序列组装方法及系统，属于生物信息技术领域。本发明通过稳健回归技术优化一个全局损失函数来确定测序序列之间的叠落关系，消除假阳性比对的干扰，从而得到更准确的组装叠阵集，避免组装基因组上拷贝数的缺失或者错误拼接；基于回归矩阵计算进行叠阵排列的估计，对异常值的容忍度更高，除非歧义的样本信息数量多于真实样本的数量，不会出现“崩溃”的情形；通过重抽样技术对测序数据进行多次独立地采样、组装、改进、评估，然后整合成最终的组装基因组，可以减少由测序数据中的噪音给组装结果带来的不确定性，降低组装结果对组装参数选择的敏感性。

摘要： 提供来自新型的基因型1b的HCV的、自主复制能力优异的亚基因组复制子RNA(核酸)、以及自主复制能力和感染性HCV颗粒产生能力优异的全基因组复制子RNA(核酸)。特别是，提供来自从急性重症丙型肝炎患者体内分离的新型的基因型1b的HCV即NC1株的HCV基因组的亚基因组复制子RNA(核酸)和全基因组复制子RNA(核酸)。

摘要： 本申请公开了一种宏基因组内参及其制备方法和应用以及宏基因组血流病原体检测方法，所述宏基因组内参为来源于叶绿体基因组的DNA片段，所述DNA片段的长度为166±10bp。需要说明的是，本申请采用来源于叶绿体基因组且长度为166±10bp的核酸片段作为内参基因，能够在血流病原体检测过程中被检出，有效评估整个检测流程的有效性，并且不影响血流病原体检测的结果；避免了采用现有宏基因组内参出现的噬菌体纯化难度高、菌易导致其他病原体检出等问题，相比于人工合成内参基因，还降低了内参基因的制备成本。

摘要： 本发明公开一种在全基因组水平鉴定植物基因组DNA胞嘧啶四联体位点的方法，该方法包括如下步骤：(1)准备植物材料；(2)提取并纯化细胞核；(3)对细胞核内染色质进行片段化并回收基因组DNA；(4)在变复性Buffer中进行变复性反应；(5)iMab‑iM DNA复合物；(6)用Protein G Beads回收过夜反应形成的iMab‑iMDNA复合物；(7)从beads上洗脱iMab‑iM DNA复合物，并回收DNA片段；(8)用qPCR方法检测DNA iM富集程度；(9)建库和Illumina测序，在全基因组水平鉴iM位点。整个方法流程简单，耗时较短，DNA片段化可视化效果强，理论上该方法适应于多种植物。

摘要： 本发明涉及宏基因组技术领域，特别是涉及宏基因组病原微生物基因组数据库及其构建方法，该方法包含数据获取、基因组过滤、基因组分类、基因组去冗余等步骤，即得病原微生物基因组数据库。该数据库的构建方案和目前市场上存在的方案存在较大差异，首先在保证物种的丰富度的前提下，去除污染序列，低重复序列；并且挑选了物种具有代表性的质量高的Assembly序列作为参考基因组，将剩余基因组进行重新分类，剔除了分类错误的序列。然后在参考基因组的基础上对剩余基因组进行去冗余，保留了各个物种的特异性序列。这样即保留了物种基因组的丰富度，又保证了基因组的准确性。

摘要： 本发明公开了SNP位点在评估基因组异常中的应用及评估基因组异常的方法。SNP位点为在染色体上接近均匀分布的双等位基因高多态性位点，各个SNP位点的群体最小等位基因频率均分布于0.05‑0.5之间；各个SNP位点在基因组上的密度为16.5个/百万基因组碱基；以各个SNP位点为中心的250‑350个核苷酸的GC含量为40‑60%；且各个SNP位点符合哈迪‑温伯格平衡定律，同时满足群体分化系数低于0.05。采用本发明提供的技术方案得到的基因组异常评估结果具有更高的精度，能发现更多更全面的基因组异常情况，能处理染色体结构不变的基因组异常情况，更适用于中国人群，更加准确。

摘要： 本发明涉及一种基于宏基因组测序数据组装病原微生物基因组的方法。该方法将原始数据过滤后与宿主数据库进行比对，以达到在数据层面进行去除宿主序列的目的；再使用soapdenovo对去宿主的reads进行组装，得到无参组装的contig序列，将病源数据库作为参考基因组，然后统计去宿主的reads比对情况中每个位点的测序深度，得到有参组装的contig，将无参组装的contig序列和有参组装的contig序列进行整合，得到合并后的contig序列，并进行病原的判别。本发明通过去宿主后，采取无参组装和有参组装相结合的方法进行病原微生物的组装，得到的宏基因组没有宿主的污染，并且在点突变以外加入了结构变异的信息，准确度更高。