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。     

兼氧-SBR工艺处理有机磷农药废水试验研究

采用自制的兼氧-SBR反应器对模拟的有机磷农药废水进行试验研究。对活性污泥进行培养、驯化,两个月后,COD去除率达到80%～90%。通过实验确定了一个周期的厌氧时间为2h、好氧时间为6h;研究了进水磷源、有机磷农药浓度对兼氧-SBR反应器处理效果的影响,不添加磷源比添加磷源处理效果要好,进水有机磷的最佳浓度为250mg/L。     

釜式反应器停留时间分布的测定及其与反应转化率的关系

采用脉冲法测定了蔗糖水解反应在连续搅拌釜式反应器内的停留时间分布,求得了停留时间分布密度函数E(t)、平均停留时间以及模型参数。由E(t)直接计算出的反应转化率与实际测出的转化率相当吻合。这表明,通过停留时间分布密度函数E(t)直接求算反应转化率是可行的。     

COD/N对亚硝酸盐型同步硝化反硝化脱氮的影响

采用序批式活性污泥法,对人工配制的城市污水,通过控制泥龄成功实现亚硝酸盐型同步硝化反硝化,并考察了不同COD/N对亚硝酸盐型同步硝化反硝化效果的影响.试验结果显示:适宜的泥龄下,在控制适宜的pH、DO及COD:N为6.5左右的条件下,COD、氨氮和总氮的去除率分别可达90%~95%、99%左右、90%以上.因此,适宜的泥龄时,控制反应器内适宜的COD/N,可以使亚硝酸盐型同步硝化反硝化取得很好的效果.     

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.     

SBBR工艺同步脱氮除磷处理效能研究

污水生物处理技术的处理效能是其能否得到广泛应用的主要指标之一,试验采用序批式生物膜反应器(SBBR),以人工模拟污水为处理对象,在温度、有机物浓度和营养物浓度较宽的变化范围内进行了连续运行,对SBBR工艺脱氮除磷的处理效能进行了系统研究.试验结果表明:SBBR工艺处理生活污水对水质的变化具有一定的抗冲击能力,对COD、氨氮、总氮、总磷和SS的平均去除率分别为87.95%、76.68%、47.87%、84.58%和89.22%,在低温运行条件下,对污水的处理也能保持一定的处理效能.SBBR工艺在小型点源污染控制和污水脱氮除磷深度处理中是一种行之有效的同步脱氮除磷工艺.     

Genetic Diversity in Populations of Sepiella maindroni Using 16S rRNA Gene Sequence Analysis

Part of the 16S rRNA gene is amplified with PCR and sequenced for 5 populations of common Chinese cuttlefish Sepiella maindroni:three from the South China Sea,one from East China Sea and one from Japan.The result shows that a total of 5 nucleotide positions are found to have gaps or insertions of base pairs among these individuals,and 13 positions are examined to be variable in all the sequences,which range from 494 to 509 base pairs.All of the individuals are grouped into 7 haplotypes (h1-h7).No marked genetic difference is osberved among those populations.All of the individuals from Nagasaki belong to h1 and the h3 haplotype is found only in the coastal waters of China.A→←G transition in Nucleotide 255 is suggested to be taken as a kind of genetic marker to identify the populations distributed in East-South China Sea and the Nagasaki waters of Japan.     

进近区域到达航班排序和调度的优化

为了减少中国目前由于空中交通管制手段落后而引起的航班延误,提高航班调度的效率和空域的利用率,建立了到达航班排序和调度问题的混合整数规划模型,分析了求解问题的特点,提出了一种启发式算法。该算法结合了空管知识,通过预估未来一段时间内的流量状况实施调度,同时引入优先权,体现了连续航程航班和延误较大的航班的优先级。对算法进行了验证,结果表明:该算法能有效减少航班的延误和空中盘旋等待,提高了空域利用率,对改善中国空中交通管制的自动化水平具有实际意义。     

屠宰废水预处理后的SBR工艺处理工程

于2006年7～10月,在广西贵港南山食品有限公司设计屠宰废水预处理后的SBR工艺处理工程.处理工程用三道隔网和隔油沉渣池预先去除毛皮等固体杂物以及油脂等细小悬浮物,然后经调节池进入SBR工艺处理废水.预处理能够容易地去除废水中的油脂,COD、BOD5、SS的最高去除率达47.0%,48.3%,62.0%.工程处理废水的最佳曝气时间7h,COD、BOD5、NH3-N去除率分别是95.3%,97.5%,97.3%,出水水质达到国家一级排放标准.工程处理屠宰废水的工艺流程简单,操作运行稳定、投资少,对水量和水质的变化有较强的抗冲击能力,特别适宜废水排放量在500m3/d以下的小型屠宰厂推广应用.     

腐蚀电池法强化后续生化工艺处理印染废水

从腐蚀电池反应的基本原理出发,以腐蚀电池反应中的溶铁量作为外部监控指标,来探求腐蚀电池反应的最佳工艺条件。以循序间歇式活性污泥法(SequencingBatchReactor,SBR)为主体处理方法,在对比SBR法和腐蚀电池法-SBR法处理印染废水降解效果的基础上,重点考察了腐蚀电池对后续生化工艺的影响。研究表明,腐蚀电池法不仅提高了废水的可生化性,而且强化了后续生物处理中的活性污泥,使得腐蚀电池-SBR法在COD、色度去除率上明显高于SBR法。