宏基因组学技术与微生物群落多样性分析方法

从宏基因组学的2个主要技术——扩增子测序与宏基因组测序出发,对其在微生物群落检测中的基本分析流程进行了介绍.概述了微生物群落多样性的概念、相关的统计分析原理以及相关分析结果的解析方法等.提出利用正处于蓬勃发展时期的大数据分析技术与手段来克服宏基因组学数据解析,并将分析结果用更易理解的形式展现出来是未来研究的重点和难点,...     

一种新宏基因组DNA片段物种属性约简分类方法的研究

由于宏基因组学的迅猛发展,导致可测序的宏基因组数量激增,可测DNA序列也在扩大,但绝大部分DNA序列种属未知,故生物信息学面临的重要课题是研究一种如何针对这些巨大量宏基因组DNA信息属性约简并正确分类的方法.提出采用RandWPSO结合粗糙集的优化算法,分别对宏基因组中的DNA片段在不同属、同属不同种情况下进行属性约简并分类,经实验证明能够进行有效约简可取得较高的分辩准确率.     

基于GPU运算的宏基因组第二代测序模拟软件

提出一个新的宏基因组模拟系统NeSSM（Next—GenerationSequencingSimulatorforMetagenomics）。通过结合目前数据库中所有的基因组信息和一些初步的宏基因组测序信息,该系统可以产生一个接近于实际情况的模拟宏基因组测序数据。为了加快该系统的运行时间,运用了显卡计算（GPU并行化计算）,通过并行化运算有效地缩短了程序运行所需时间。目前,NeSSM支持454和Illumina的测序平台。关键词：宏基因组;GPU;模拟系统;测序平台     

双歧杆菌对慢性腹泻猕猴肠道微生物组的影响

本研究旨在结合高通量测序和平板计数实验探索含活性双歧杆菌(Bifidobacterium spp)的饲料对慢性腹泻猕猴(Macaca mulatta)肠道微生物多样性及其腹泻症状的影响.通过16S rRNA高通量测序对比分析添加双歧杆菌前后饲料的菌群组成，发现添加组双歧杆菌的相对丰度显著高于未添加组(P<0.05).向慢性腹泻猕猴投喂该饲料，一个月后收集粪便进行宏基因组测序，并与前期研究获得的未添加组慢性腹泻猕猴和健康猕猴的肠道宏基因组数据对比分析，发现添加组的肠道菌群中乳杆菌(Lactobacillus spp)相对丰度较未添加组显著上调(P<0.05)，与健康组无显著差异(P>0.05).最后对饲喂双歧杆菌后好转及持续腹泻猕猴的粪便进行乳杆菌平板计数实验.发现经饲喂，猕猴肠道中乳杆菌数量增加，验证了宏基因组测序分析的结果.     

抗生素抗性组学研究进展

抗生素抗性问题已成为当前国际上的研究热点之一.对抗生素抗性组学的内涵、研究意义及国内外研究进展进行了综述,并论述了宏基因组学技术在抗性组学研究方面的应用,这有助于促进国内开展相关方面的研究.     

红树林土壤微生物模块化聚酮合酶基因(簇)及其多样性研究

聚酮类化合物(Polyketide)是一类重要的具有药用价值的生物活性分子.通过宏基因组学技术获得了红树林土壤微生物中模块化聚酮合酶(Polyketide Synthase,PKS)基因(簇),并对其多样性进行了研究.首先构建了该红树林土壤微生物的16SrDNA文库,初步分析了红树林土壤样本的细菌群落组成,发现许多菌群曾经被报道存在PKS基因簇,约占整个细菌群落的75%.利用相关菌群的PKS酮基合成酶结构域(Ketosynthase,KS)的保守区域序列信息设计简并引物,并构建了KS DNA序列文库.经测序获得131条新型KS序列,该结果表明红树林土壤微生物中蕴含了许多新型的聚酮类化合物合成酶.为了进一步获得聚酮合酶基因(簇),我们通过土壤微生物宏基因组Cosmid文库的构建与筛选,得到了13个属于trans-AT PKS,cis-AT PKS,NRPS/PKS Hybrid等类型的聚酮合酶的基因(簇),并通过构建KS序列的系统进化树分析了样本中聚酮合酶的多样性组成.