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1.
基因芯片与高通量DNA测序技术前景分析   总被引:8,自引:0,他引:8       下载免费PDF全文
基因芯片与第二代DNA测序是两种重要的高通量基因组学研究技术, 对于揭示基因组的结构与功能已经并正在发挥重要的推动作用. 基因芯片技术建立了10多年, 技术日渐成熟, 在功能基因组、系统生物学、药物基因组的研究中已经得到了广泛的应用. 2003年, 454公司首先建立了高通量的第二代测序技术, 其他公司相继推出了Solexa和Solid测序技术. 虽然第二代测序技术建立的时间不长, 但发展非常快, 已经应用于基因组, 包括测序和表观基因组学以及功能基因组学研究的许多方面. 本文简要综述了基因芯片和第二代测序技术及其应用进展, 并分析了这两种高通量基因组学技术的前景.  相似文献
2.
高通量测序技术及其应用   总被引:6,自引:0,他引:6       下载免费PDF全文
高通量测序技术是DNA测序发展历程的一个里程碑,它为现代生命科学研究提供了前所未有的机遇.详细介绍了以454、Solexa和SOLiD为代表的第二代高通量测序技术,以HeliScope TIRM和Pacific Biosciences SMRT为代表的单分子测序技术,以及最近Life Science公司推出的Ion Personal Genome Machine (PGM)测序技术等高通量测序技术的最新进展.在此基础上,阐述了高通量测序技术在基因组测序、转录组测序、基因表达调控、转录因子结合位点的检测以及甲基化等研究领域的应用.最后,讨论了高通量测序技术在成本和后续数据分析等方面存在的问题及其未来的发展前景.  相似文献
3.
高通量测序和DGGE分析土壤微生物群落的技术评价   总被引:5,自引:2,他引:3       下载免费PDF全文
夏围围  贾仲君 《微生物学报》2014,54(12):1489-1499
【目的】比较新一代高通量测序与传统的变性梯度凝胶电泳(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis,DGGE)指纹图谱技术,评价两种技术研究土壤微生物群落结构的优缺点。【方法】针对新西兰典型草地和森林土壤,以16S rRNA基因为标靶,通过高通量测序和DGGE技术分析土壤微生物群落的组成、丰度和多样性,比较两种方法在土壤微生物研究中的适用性。【结果】在不同的微生物分类水平,高通量测序草地土壤检测到22门,54纲,60目,131科,350属;而DGGE仅检测到6门,9纲,8目,10科,10属,表明DGGE显著低估了土壤微生物的群落组成。森林土壤也得到了类似规律,高通量测序的检测灵敏度是DGGE的3.8、6.7、6.4、19.2及39.4倍。进一步分析土壤中主要微生物类群的相对丰度,发现分类水平越低,高通量测序与DGGE的结果差异越大,尤其在科和属的水平上差异最大。以高通量测序结果为标准,DGGE明显高估了土壤中大多数微生物类群的相对丰度,最高可达2000倍。两种方法都表明草地土壤的多样性指数高于森林土壤,但DGGE多样性指数的绝对值远低于高通量测序结果。【结论】高通量测序能够较为全面和准确的反映土壤微生物群落结构,而DGGE仅能够反映有限的优势微生物类群,在很大程度上极可能低估土壤微生物的物种组成并高估其丰度。  相似文献
4.
古DNA实验体系及技术   总被引:2,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
 古DNA研究至今已经历20多年时间,近年来,在生物系统进化和谱系发生等方面有着越 来越广泛的应用.我国古DNA研究起步较晚,主要集中于我国近几千年来古人类DNA提取和个体及群体遗传关系的研究,其他动植物古DNA研究相对较少.国际上古DNA研究不仅涉及内容广泛,而且在实验体系的规范和结果论证等方面有着严格的标准.本文系统介绍了规范古DNA实验体系的具体建立方法,强调空白提取对照、PCR水对照等各类对照的设立及可重复性实验在古DNA序列可靠性验证中的重要作用;并对近年来古DNA研究的新方法、新技术,如多重PCR、第二代高通量测序技术等进行了详细介绍.  相似文献
5.
猪TCTP基因的表达规律及其对脂肪细胞分化的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
翻译控制肿瘤蛋白(TCTP,translationally controlled tumor protein)是一类广泛存在各种生物、序列高度保守的蛋白,最初认为TCTP是一类生长相关蛋白,近年研究发现TCTP可能具有非常重要的生物学功能.本研究通过高通量测序(Solexa)技术、实时定量PCR(RT-qPCR)对瘦肉型和脂肪型猪不同生长阶段脂肪组织、脂肪细胞中TCTP的表达规律进行了研究,采用siRNA技术,沉默TCTP,研究了其对脂肪细胞分化的影响.结果表明:TCTP在瘦肉型猪脂肪组织中的mRNA表达量显著高于脂肪型猪(P<0.01);在不同日龄猪脂肪组织中,TCTP的mRNA表达量随着日龄增长而降低;在不同组织中的检测结果发现,TCTP在心、肝、肾、肌肉和脂肪中有较高的表达,肺和脾中表达量较低;TCTP的mRNA表达量在猪前体脂肪细胞增殖过程中逐渐增高,在分化阶段逐渐下降;沉默TCTP促进了脂肪细胞的分化,引起了PPARγ、C/EBPα、SREBP-1c的显著升高(P<0.01).以上研究发现,TCTP在脂肪沉积过程中可能具有抑制作用,为进一步研究肥胖关键基因调控机制提供科学依据.  相似文献
6.
微生物分子生态学研究方法的新进展   总被引:2,自引:0,他引:2  
环境中微生物的群落结构及多样性和微生物的功能及代谢机理是微生物生态学的研究热点,长期以来,由于受到研究技术的限制,对微生物的群落结构和多样性的认识还不全面,微生物的功能及代谢机理方面了解也很少.随着高通量测序、基因芯片等新技术的不断更新,微生物分子生态学的研究方法和研究途径也在不断变化.高通量测序技术改变了微生物多样性、宏基因组学和宏转录组学的研究方法,GeoChip高密度覆盖海量已知功能的基因探针于单张芯片,能快速确定微生物和已知功能基因的存在与否.总结和比较了目前最新的研究手段,并归纳了这些方法的适用性和优缺点.  相似文献
7.
【目的】为探讨好氧-厌氧混合污泥启动微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)产电性能以及MFC对微生物群落的选择作用,【方法】以乳酸为底物,应用不依赖于培养的微生物分子生物学技术解析单室MFC启动过程中微生物群落的组成和结构动态学特征。【结果】结果表明,MFC经过3个周期启动成功,最高输出电压230 m V。当MFC外电阻为1656Ω时,最大功率密度11.15 W/m3,电池运行稳定。混合污泥启动MFC以后,阳极生物膜微生物群落结构同种泥差异较大,且多样性降低。生物膜中微生物类群按丰度依次为β-变形菌纲(Betaproteobacteria)24.90%、拟杆菌门(Bacteroidetes)21.30%、厚壁菌门(Firmicutes)9.70%、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)8.50%、δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)7.90%、绿弯菌门(Chloroflexi)4.20%以及α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)3.60%。有利于生物膜形成与稳定的动胶菌属(Zoogloea)和不动杆菌属(Acinetobacter)序列丰度分别占生物膜群落的5.00%和3.90%,与MFC产电能力直接相关的地杆菌属(Geobacter)序列由混合污泥中的0.60%上升至阳极生物膜中的2.60%。【结论】本研究表明,MFC阳极生物膜在驯化过程中对污泥中的微生物进行淘汰和选择,最终驯化形成了有利于生物膜形成与稳定、有机物厌氧发酵与产电的微生物菌群。  相似文献
8.
环境微生物的宏基因组学研究新进展   总被引:2,自引:0,他引:2  
孙欣  高莹  杨云锋 《生物多样性》2013,21(4):393-400
宏基因组学以环境中微生物的基因组的总和为研究对象,从而规避了传统方法中绝大部分微生物不能培养的缺陷,因此近年来在环境微生物学研究中得到了广泛应用.本文重点介绍了宏基因组学技术中关键的两类技术:即以罗氏454及Illumina为代表的高通量测序技术和以基因芯片(GeoChip)为代表的基因芯片技术在微生物研究中的应用.测序技术可以发现新物种和新基因,但由于测序深度有限,定量性差,不易发现低丰度物种,且易受污染物干扰.芯片技术很好地克服了这些局限,但不易于发现新基因.本文介绍了这些技术近年来在气候变化、水处理工程系统、极端环境、人体肠道、石油污染修复、生物冶金等方面取得的部分代表性成果.在此基础上,对宏基因组技术在环境微生物研究方面的未来发展方向提出了预判和展望.我们认为由于两种技术各自的优缺点,今后将两类技术结合起来的综合研究会越来越多.另外,由于大量数据的处理方法已成为制约宏基因组学发展的瓶颈,相应的生物信息学技术开发将是未来科研的热点和难点.  相似文献
9.
【目的】在施用化肥的基础上进行秸秆还田是提高砂姜黑土肥力的有效措施,以往的研究只注重秸秆还田对土壤结构、肥力等物理化学性状方面的研究,缺少施肥对砂姜黑土微生物群落影响的研究。本研究以安徽蒙城典型的砂姜黑土为研究对象,以期揭示长期施用化肥和秸秆还田对砂姜黑土细菌群落的影响。【方法】采用454高通量测序对砂姜黑土不同农业施肥措施下的细菌群落进行分析研究,并通过生物信息学的分析方法揭示影响砂姜黑土细菌群落的主要因素。【结果】通过对454高通量测序数据的分析,发现砂姜黑土主要的细菌门类为放线菌、变形菌、酸杆菌、绿弯菌和拟杆菌。长期施用化肥显著提高了砂姜黑土肥力和作物产量,但导致了细菌群落结构的显著变化和多样性的显著降低。秸秆还田有利于土壤肥力的进一步提高,但是并没有缓解长期施用化肥对土壤细菌群落产生的不利影响。分析发现土壤pH的变化是导致土壤细菌群落变异的主要因素。【结论】在施用化肥的基础上进行秸秆还田有利于砂姜黑土肥力的提升,然而并没有缓解由施肥导致的土壤酸化对土壤细菌群落组成和多样性产生的不利影响。这暗示秸秆还田可能并未对砂姜黑土微生物生态产生根本性的有益影响,对于秸秆农田的利用方式还需要进一步研究,以达到农业生产效益和生态效益的并重。  相似文献
10.
盐胁迫下两个甜瓜品种转录因子的转录组分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用新一代高通量测序手段——转录组测序(RNA-Seq)技术研究在300 mmol.L-1NaCl胁迫下两个甜瓜(Cucumis melo L.)品种‘玉露’和‘冰雪脆’的转录因子基因表达变化。这两个甜瓜品种在叶绿素荧光参数上的差异表明其在盐胁迫下有不同的生理反应。转录组测序结果表明,盐胁迫与对照相比,‘玉露’共有属于19个转录因子家族的56个转录因子基因表达发生变化(在转录水平,属于7个转录因子家族的22个转录因子上调表达,属于14个转录因子家族的34个转录因子下调表达)。‘冰雪脆’有属于20个转录因子家族的47个转录因子基因表达发生变化(在转录水平上,属于5个转录因子家族的17个转录因子上调表达,属于17个转录因子家族的30个转录因子下调表达)。盐胁迫下,两个甜瓜品种差异表达的转录因子既表现特异性,也存在部分重叠。‘玉露’有29个转录因子特异响应,‘冰雪脆’有20个特异响应。盐胁迫响应重叠的转录因子有27个,其中9个上调表达,18个下调表达。采用实时荧光定量PCR对几个转录因子进行了盐胁迫下的表达检测,其趋势与转录组分析结果基本一致。  相似文献
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