对于核小体定位检测方法的比较研究

在真核细胞中,核小体是组成染色质的基本结构单位,是由DNA紧密缠绕在组蛋白八聚体上所形成的一个复合体结构。而DNA与组蛋白的结合并不是固定不变的,没有核小体结合的DNA区域易于各种调节蛋白的接近与结合。因此人们怀疑核小体的定位与基因的转录调节之间存在某种内在联系。对现行的核小体定位的检测方法进行了归类,并对其优缺点进行了分析整理。对更深入的探索核小体定位检测方法的应用有一定意义。     

活性污泥宏基因组Fosmid文库的构建

大插入片段宏基因组文库的构建是开发大片段目的基因及分析其结构与功能的基础.文中分别采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)法、试剂盒及琼脂糖包埋法提取活性污泥宏基因组DNA,其中琼脂糖包埋法获得的DNA片段大于23kbp,利用此DNA成功构建了以pCC1FOS为载体的Fosmid文库,该文库含有5280个克隆,平均插入片段长度为35～40 kbp,共包含约200 Mbp的宏基因组DNA.从此文库中随机挑选200个克隆,利用活性筛选方法快速筛选到了1个含有淀粉酶的阳性克隆,表明活性污泥Fosmid文库可用于功能基因的活性筛选,具有开发新基因的潜力.     

一款基于转录组差异基因表达分析的软件包——findDEG

【目的】随着二代测序技术的不断发展,转录组测序技术在许多物种里已被广泛地应用于基因差异表达分析和基因注释研究。现有的多种基因差异表达分析软件,分析步骤多而且复杂,不同分析方法其结果差别也较大,这给研究者分析实际数据带来了不少困难。为了简化基因差异表达分析的过程,利用现有的软件开发一个集成的软件包。【方法】针对Trinity、TopHat+Cufflinks和HISAT2+StringTie 3种比较成熟的基因差异表达分析流程,考虑研究对象有无参考基因组序列、样本数据是否有重复、单端还是双端测序、不同基因表达量的计算方法以及不同的基因差异表达显著性检验方法等因素,将多种转录组测序数据分析软件整合起来形成一个集成的软件包。【结果】 使用Perl语言开发了一个名为findDEG软件包用于转录组测序数据的基因差异表达分析。软件包共分为3个模块,即Trinity、TopHat+Cufflinks和HISAT2+StringTie模块。Trinity模块提供3种计算转录本表达量方法和4种差异表达基因显著性检验方法,TopHat+Cufflinks模块可供用户选择新版或旧版的Cufflinks分析方案,HISAT2+StringTie模块则只有一种分析方案。该软件包可以自由下载使用,其网址为http://www.bioseqdata.com/findDEG/findDEG.htm。采用新版和旧版的Cufflinks分析方案以及一种Trinity组合方法,分别对小叶杨在正常和干旱胁迫条件下的转录组数据进行了分析。结果两种Cufflinks方法分别识别出了53和33个差异表达基因,其中25个是相同的; Trinity方法识别了高达1 641个差异表达基因,其中与Cufflinks两种方法相同的分别有14和3个。【结论】 新开发的软件包findDEG有十多种基因差异表达分析方案可供选择,采用一键的方式进行数据计算分析,避免了中间环节参数输入和结果利用等操作步骤,使用方便。     

学位质量评价的动态排序研究

利用梯度特征向量法给出了一种动态排序算法。并将这一方法用于学位质量评价指标关系的研究     

垃圾渗滤液中有机物对其厌氧氨氧化的影响

为了考察垃圾渗滤液中有机物对其厌氧氨氧化反应的影响,保证晚期垃圾渗滤液的深度脱氮,采用短程硝化SBR联合厌氧氨氧化SBR(ASBR)两级系统处理氨氮为(2 000±100)mg/L、COD为(2 200±200)mg/L的实际晚期垃圾渗滤液进行试验研究.短程硝化SBR运行了100d,亚硝酸盐积累率达到了95%以上.ASBR采用进水逐步加大渗滤液掺入比例的方式进行驯化.实验结果表明,随着掺入比例的增大,进水可降解COD增加到150 mg/L左右时,ASBR的氮负荷速率从1.20 kg/(m3·d)降到了0.28 kg/(m3·d),氮去除速率从1.10 kg/(m3·d)下降到了0.19 kg/(m3·d),表明系统趋于崩溃.当ASBR进水可降解COD再次降低到50 mg/L左右时,系统的厌氧氨氧化菌活性得到了恢复,最大的氮负荷速率和氮去除速率分别达到了1.55和1.20 kg/(m3·d).定量PCR试验表明,当系统的厌氧氨氧化菌活性得到恢复后,厌氧氨氧化菌占全细菌的比例达到了试验期间的最大值1.94%.     

Retarding and manipulating of DNA molecules translocation through nanopores

Nanopores are emerging sensitive sensors that can detect and analyze single charged molecule. Nanopores present a promising approach for sequencing human gen- ome below US$1,000 because of its superior performance, such as high throughput and low cost. However, a dominant bottleneck, that is, the high translocation speed of DNA molecules, has to be overcome. This property decreases accuracy of nanopore sensors to the single-base level. In this review, we mainly introduce the recent research works of retarding and manipulating of DNA motion through nanopores by actively control of three forces, which are the driving force, interaction force between nanopore and molecule, and exterior drag force. Lastly, conclusion and further outlook are presented pore-based DNA sequencing on future directions of nano- technology.     

Editorial note for the special topic on ＂Nanopore Analysis＂

The concept of nanopore analysis, using the pore-forming protein a-hemolysin to detect individual nucleic acids at a single-molecule level, was first proposed in 1996. Over the past two decades, tremendous progress has been made in the nanopore field, and nanopore analysis has become a label-free and high-throughput method for probing bio- molecules and other analytes with single-molecule sensi- tivity, especially holds the promising for ＂third generation＂ DNA sequencing. However, challenges still remain in the experimental strategies and the design of whole nanopore-based instruments. Here, we proudly present a special topic dedicated to the topic of ＂Nanopore Analysis＂, with 8 reviews/articles providing up to date coverage of the experimental strategies, theoretical calcu- lations and simulations, and instrument design. Reviews and articles on the experimental strategies cover control of DNA partitioning into a nanopore, detection of target DNA, and the advantages of nanopore-based DNA sequencing. The theoretical calculations and simulations discuss the translocation behavior of DNA, and an inte- grated measurement system and data analysis software are presented for instrument design.     

黄连基因组勘测与分析

本研究基于下一代测序技术,对黄连基因组进行了勘测,构建了两个插入片段大小分别为200bp和500bp的文库,进行了深度约30X的测序。通过测序获得了54Gb的原始数据,过滤后得到44.8G数据。通过SOAP de nove软件组装后初步获得了contig和Scaffold序列,进一步分析结果显示其基因组大小为1,116Mb左右,大约具有1.1%的杂合度,说明要完成该物种的全基因测序可能在使用鸟枪法的同时,还应该联合BAC文库测序等多种方法.对这些数据进行了初步的组装,获得了130,381条scaffold序列.     

染色质免疫共沉淀-测序(ChIP-Seq)技术及数据分析方法介绍

对ChIP-Seq技术的实验原理进行了介绍,而且对ChIP-Seq数据分析过程的每一个步骤都进行了详细的说明,对用到的程序给出了如何使用的例子.对ChIP-Seq数据分析时每一步使用到的不同软件进行了介绍和比较.     

古籍纸张表面微生物群落组成的初步研究

纸张表面的微生物直接或间接地影响古籍的保存和使用年限,全面认识纸表微生物的组成有助于古籍保护.本研究对手抄本《周本纪摘要》中的纸张表面菌斑处(stain组)和洁净处(clean组)共9处,以及环境空气进行了样品采集,并对样品进行了高通量测序,对测序结果进行了生物信息学分析.10个样品共得到高质量的细菌16S序列和真菌ITS序列共485 989条.序列数据分析表明,纸表真菌可以划分为650个OTU,分属6个门,细菌可以划分3 465个OTU,分属15个门,其中丰度最高的分别是细菌的糖多孢菌属(Saccharopolyspora)和真菌的曲霉属(Aspergillus).相比于clean组,stain组有显著多的糖多孢菌属和假诺卡氏菌属(Pseudonocardiaceae)细菌,以及显著多的牛肝菌目(Boletales)和爪甲团囊菌目(Onygenales)真菌.在聚类分析上,无论是细菌还是真菌部分,stain组和clean组的样品都能很好的分开,但在Alpha多样性指数上,组间差异趋势不显著.这些结果说明无论是否有菌斑,纸表微生物群落多样性程度是稳定的,但群落组成和结构有很大差异.