基于RNA-Seq高通量测序技术的大鲵转录组分析

为发掘大鲵的功能基因,该研究以大鲵组织作为研究对象,利用RNA-seq技术对大鲵进行转录本测序和数据分析,经拼接组装共获得132 912条Unigenes,序列平均长度690 bp,N50为1 263 bp。另外从长度分布、GC含量与表达水平等方面对Unigenes进行评估,数据显示测序质量好,可信度高。此外,本研究也预测出132 416个能编码蛋白的Unigenes。使用9大数据库CDD、KOG、NR、NT、PFAM、Swiss-Prot、Tr EMBL、GO和KEGG注释大鲵转录组Unigenes,分别对应有24 049、18 406、36 711、15 858、20 500、27 515、36 705、28 879和10 958条Unigenes获得注释。其中,6 323条Unigenes在以上所有数据库中同时注释成功,39 672条Unigenes至少被一个数据库注释。KEGG分析结果显示:获得注释的10 958条Unigenes被划分到343个代谢通路中,参与信号转导通路的Unigenes数最多,共有2 644条(24.12%);其次是免疫系统通路的Unigenes有2 450条(15.29%)。最后本研究还检测到了29 790个SSR位点。通过对大鲵转录组测序,获得了大量的转录组信息,有助于进一步研究大鲵功能基因克隆、基因组学、遗传多样性分析和分子标记开发等。     

Unix文本比对分析高通量RNA-Seq测序基因表达

从RNA-Seq高通量测序短序列进行比对及拼接获得较长转录本并确定基因表达量的方法随着转录组测序的广泛开展仍在不断改进,本文利用类Unix系统的文本处理命令组合对山茶花开花期叶片及花瓣的转录组序列进行比对、序列拼接及其表达量分析。首先对测序序列进行每1万条准随机排序,选取10万条序列分别与100万条序列进行比对,从每个查询序列随机选取9组20 mer比对100万条序列去重后获得该序列的转录数量。利用查询序列首尾20 mer从匹配的比对重叠群进行拼接,初次拼接最长为410 mer,超过两个及以上拼接序列的再次进行相互比对及再拼接,最长1 174 mer。用查询序列的比对匹配数表示其拼接前后的表达量,与用互补链进行比对得到的负链表达量相当。用拼接序列进行NCBI联网blast比对获得了其基因注释。本文得到的结果表明,利用类Unix系统文本比对可以有效用于高通量测序基因表达量及进行序列从头组装等分析。     

高通量测序技术在肉类掺假检测中的应用进展

肉类掺假现象普遍存在,导致严重的公共卫生风险和侵犯宗教信仰行为.快速、有效、准确和可靠的检测技术是有效监管肉类掺假的关键手段.近年来,基于高通量测序的DNA宏条形码技术发展迅速,具有高通量、高精度和速度快等特点,并且可以实现复杂样品中多个物种的同时检测,因而在肉类及其制品的掺假检测方面具有明显的优势.文中介绍了近20年...     

基于RNA-Seq高通量测序技术的菠萝洁粉蚧转录组研究

为了探索调节昆虫世代历期的相关基因,研究了菠萝洁粉蚧在转录水平上对温度的响应。组装后获得49 898个Unigenes,其平均长度为1 007 bp;其中有15 015 (30.10%)个Unigenes被成功注释到Nr、SwissProt、KOG和KO等功能数据库中。DEG分析表明,7 960个Unigenes被诱导差异表达,其中MIX21相对于MIX27表达量上调的有5 080个,下调的有2 880个。差异基因代谢通路分析表明,差异表达基因中涉及长寿调节途径(Longevity regulating pathway)的有3个通路,其中21℃饲养下的菠萝洁粉蚧种群胰岛素/IFG-1信号通路关键因子DAF-2、雷帕霉素靶标TOR信号通路关键因子RSK-1和S6K显著下调,相关因子被抑制表达,很好地解释了其世代发育历期比27℃饲养下长的现象。21℃饲养下的菠萝洁粉蚧种群HSP60较27℃饲养下的显著上调,而HSPs有上调也有下调,显示热休克蛋白HSP对温度的反应呈现一定的多样性、复杂性。这些发现将有助于今后昆虫寿命分子调节机制的研究,DAF-2、S6K、RSK-1等相关基因未来或将应用于调节一些经济昆虫的生长周期。     

果树高通量测序的最新研究进展

本文综述了果树高通量测序的最新研究成果。重点介绍了全基因组测序、重测序研究所揭示的果树基因组、基因家族进化、可可荚色基因挖掘和柑橘、桃驯化起源等重要科学问题,以及转录组测序研究所揭示的果树园艺性状、组织分化、果实不同发育阶段、响应人工栽培、采后措施和逆境等的分子机理。同时也讨论了果树高通量测序究领域存在的挑战和机遇。     

高通量测序技术在转座子研究中的应用

高通量测序技术极大地提高了测序效率,大幅度降低了测序成本,同时该技术具有特异性好、灵敏度高、精确性高等优势,目前已被广泛应用于遗传变异、转录组学和表观组学等研究。近年来,高通量测序技术也逐渐应用于转座子的研究,并取得了丰硕的成果。本文主要综述了高通量测序技术在转座子研究中的应用,包括转座子含量估算、靶点偏好性及分布、多态性及群体频率、稀有转座子的鉴定、转座子的水平转移以及转座子标签技术中的应用等,并简要介绍了目前研究中采用的主要测序策略和算法,及其存在的利弊和相应的解决方案。最后对高通量测序技术,尤其是第三代测序技术的发展趋势和它们在转座子未来的研究中的应用进行了展望,以期为相关的科研人员提供一个全面的了解和参考。     

基于高通量测序的植物群体基因组学研究进展

作为群体遗传学一种新的表现形式,群体基因组学是将基因组概念和技术与群体遗传学理论体系相结合,通过覆盖全基因组范围内的多态位点的分布式样推测位点特异性效应和全基因组效应,从而提升人们对微进化的理解。近年来,随着第二代高通量测序技术的出现和改进,完成基因组测序的植物种类迅速增加,大规模的重测序也随之开展。与此同时,在一些尚未完成基因组测序的植物物种中,也开展了一些平行测序。这些重测序和平行测序极大地促进了群体基因组学的发展,加深了人们对相关植物种群在基因组水平上的遗传多样性、连锁不平衡水平、选择作用、群体历史及复杂性状的分子机理等群体基因组学方面的认识。本文简要介绍了群体基因组学的概念、研究方法等,重点综述了基于高通量测序的植物群体基因组学的研究动态,展望了植物群体基因组学的发展前景并讨论了存在的问题,以期为相关研究提供借鉴和参考。     

高通量测序技术及其应用

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。     

高通量测序技术在动植物研究领域中的应用

高通量测序是核酸测序研究的一次革命性技术创新, 该技术以极低的单碱基测序成本和超高的数据产出量为特征, 为基因组学和后基因组学研究带来了新的科研方法和解决方案. 在动植物研究领域, 高通量测序引领了一次具有里程碑意义的科学研究模式革新, 科研人员可利用该技术在基因组、转录组和表观基因组等领域展开多层次多方面多水平研究. 本文就高通量测序技术应用于动植物基因组学和功能基因组学研究进展进行了系统阐述, 并对当前高通量测序技术的现状和热点及未来的发展趋势作了深入剖析和讨论.     

高通量测序技术在线虫多样性研究中的应用

土壤线虫多样性是土壤生态学研究的热点之一, 然而对土壤线虫群落组成及多样性的研究通常受到分类学和方法学的限制。当前, 分子生物学技术的快速发展丰富了我们对土壤线虫多样性的认识, 但也存在一定的局限性。本文综述了常用分子生物学技术如变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE)、末端限制性片段长度多态性分析(terminal restriction fragment length polymorphism, T-RFLP)、实时荧光定量PCR (quantitative real-time PCR, qPCR)和高通量测序(high-throughput sequencing, HTS)技术近年来在线虫多样性研究中的应用, 重点从土壤线虫DNA提取方法、引物和数据库的选择、高通量测序技术和形态学鉴定结果的比较等方面阐述了高通量测序技术在线虫多样性研究中的优势与不足, 并提出选择合适的线虫DNA提取方法结合特定引物和数据库进行注释分析, 仍是今后使用高通量测序技术开展线虫多样性研究的重点。当研究目标是土壤线虫多样性时, 优先推荐富集线虫悬液提取DNA的方法, 因此, 研究人员应根据具体目标选择最优组合开展实验研究。     

高通量测序技术及其在微生物学研究中的应用

20世纪70年代发明的核酸测序技术为基因组学及其相关学科的发展做出了巨大贡献,本世纪初发展的以Illumina公司的HiSeq 2000,ABI公司的SOLID,和Roche公司的454技术为代表的高通量测序技术又为基因组学的发展注入了新活力.本文在阐述这些技术的基础上,着重讨论了新一代测序技术在微生物领域中的应用.     

高通量测序技术在食品微生物研究中的应用

高通量测序技术的快速发展对食品微生物发酵过程和机制研究产生了深刻的影响,主要体现在食品微生物生理功能、代谢能力和进化的研究以及食品微生物群落结构、动态变化及其对环境的响应机制等方面。另外,通过对食品微生物基因组和元基因组进行数据分析,也对食品发酵过程优化、微生物功能改造、食源性微生物疾病预防和控制等提供了重要的依据。本文总结了近年来利用高通量测序技术对食品微生物基因组和元基因组进行测序的研究,并探讨了测序技术的发展对食品微生物研究的影响及发展趋势。     

高通量测序在病原微生物耐药方面的应用进展

高通量测序是一种高效、准确、价廉的新型测序技术,随着近年来的不断推广,逐渐进入不同的研究领域。目前,多重耐药菌的感染给患者和社会增加了巨大负担,耐药机制和抗菌药物的研发是科学研究的热点之一。高通量测序技术也开始在病原微生物耐药方面发挥了巨大作用,尤其是在耐药机制研究方面,解决了一些用现有的技术无法解决的问题。本文从病原菌鉴定、耐药机制、药物新靶标、耐药菌流行病学以及用药指导等方面阐述了高通量测序在病原微生物耐药方面的应用及进展,重点讨论了耐药机制和抗菌药物新靶标进展以及现阶段存在的问题。高通量测序技术不断发展,尤其是进入病原微生物研究领域后延伸出新的研究技术和方法,随着相关的生物信息学的进步,此项技术应用将会更加广泛。     

高通量测序技术在细菌耐药中的应用

细菌耐药已成为威胁全球人类公共健康的重要因素之一,快速、准确明确细菌耐药的特性、机制及传播特征对疾病治疗及控制耐药菌的传播具有重要意义。高通量测序技术可以同时平行检测多个基因序列的状态,已广泛应用于细菌耐药检测。目前高通量测序技术在细菌耐药领域的应用主要有:全基因组测序技术、目标区域测序技术和宏基因组测序技术。所采用的测序平台主要为Illumina、Ion Torrent、BGI等二代测序和Pacific Biosciences、Oxford Nonopore 等三代测序平台。通过细菌耐药基因预测细菌耐药表型的准确性在很大程度上依赖于成熟的专业耐药基因数据库,各种通用型、特异型及隐马尔可夫模型耐药基因数据库的建立和完善,为高通量测序技术在细菌耐药领域的应用提供了坚实的基础。本文简要介绍了高通量测序技术、数据分析方法及相应测序平台在细菌耐药领域中的应用进展,并同时介绍了细菌耐药数据库的现状。     

RNA-Seq技术在珍稀濒危植物研究中的应用进展

珍稀濒危植物是自然界当中的重要植物资源,对研究植物系统进化、生态环境恢复、植物抗逆生理、挖掘优异抗逆基因等方面具有重要意义,但大部分珍稀濒危植物的遗传信息缺乏,严重制约了其保护和利用工作的开展。珍稀濒危植物的基因组较大、基因信息复杂、遗传背景不清晰,因此对其进行基因组测序相对困难,而RNA-Seq技术拥有可以对无参基因组物种直接进行测序的优势,近年来在珍稀濒危植物的研究中得到青睐。文章简介了RNA-Seq技术,综合近年研究总结了RNA-Seq技术在珍稀濒危植物抗逆机制、次生代谢、生长发育调控及分子标记开发4个主要应用方向的研究进展。此外,还对RNA-Seq技术在珍稀濒危植物研究中的应用前景进行了展望,同时在此基础上提出珍稀濒危植物转录组新研究思路的可能性。     

高通量测序及其在食物网解析中的应用进展

高通量测序是DNA测序技术发展中的重大突破,它的出现为现代生物科学研究提供了前所未有的机遇,例如基于猎物和寄主植物DNA分子解析生态系统的食物网研究已逐渐成为捕食性动物与植食性动物食物网研究的新型模式。在简要总结Roche 454、Illumina和Ion Torrent为代表的第二代测序技术的原理及最新进展的基础上,综述了近年来利用高通量测序技术在捕食性和植食性动物食物网解析构建研究方面取得的最新进展及存在的问题,以期为探索捕食性和植食性动物的猎物/寄主范围、猎物/寄主转换、资源分配、生物防治、生物保护和生态恢复新方法提供思路和启发。     

功能基因组学技术在慢性疼痛研究中的应用

慢性疼痛是一个世界性难题,其治疗效果不佳,与其机制不明有很大关系。解决机制问题,探索有效的治疗方法已经成为研究的焦点。伴随着后基因时代的到来,以及分子生物学,生物信息学等多门生物相关学科的发展,RNA干扰技术,反义寡核苷酸技术,基因芯片等这些功能基因组学中常用的实验手段,通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能,为研究慢性疼痛发生机制,发现新的疼痛调节相关基因以及探索疼痛治疗的新途径开辟了更加广阔的空间。     

基于高通量测序的群体基因组学——植物病原真菌研究新方向

群体基因组学能够从全基因组水平揭示种群结构与进化、物种形成、适应性机制等。随着高通量技术的不断发展,基因组测序成本不断降低,大规模测序已成为可能。近几年被全基因组测序的真菌数量迅速增加,极大地促进了真菌群体基因组学的发展,加深了人们对植物病原真菌起源、遗传多样性、选择作用、致病性、毒力因子、杀菌剂抗药性、寄主专化型等生物学特性的认识。本文简要介绍了植物病原真菌的全基因测序以及比较基因组学的研究进展,重点综述了基于高通量测序的病原真菌群体基因组学的最新研究动态。群体基因组学将成为植物病原真菌一个新的研究方向。     

高通量测序技术在野生动物食性分析中的应用

食性研究是动物生态学颇受关注的一个重要内容,而食性分析方法由于受到技术和适用范围的限制,也在不断改进和更新。随着高通量测序技术的发展,该技术逐渐扩展到野生动物的食性分析,使食性分析的效率得到极大提升,并拓宽了食性分析的应用范围。尽管高通量测序应用于食性分析在数据量、灵敏度和分辨率方面的优势较为明显,但由于涉及到的步骤较多,受到的影响因素较为复杂,目前高通量测序应用于食性分析还属于研究比较薄弱的领域。概述了高通量测序技术应用于食性分析的基本流程,总结了该技术在食物组成分析、种内和种间食性关系、食物与栖息地、行为关系方面的研究动态,分析了PCR、污染和定量分析对该技术应用性的影响,提出了相应的解决对策和建议,并对其应用前景进行了展望。     

高通量转录组测序技术在植物雄性不育研究中的应用

植物雄性不育是指植物雄蕊发育受阻不能产生正常有功能花粉的现象。植物雄性不育不仅是生殖生理研究的宝贵材料,也是植物杂种优势利用的重要工具。由于高通量转录组测序技术几乎可以检测细胞内所有mRNA及非编码RNA的信息,已被广泛应用于生命科学研究的各项领域。在植物雄性不育相关研究中,高通量转录组测序技术在不同物种、不同败育类型中的应用已有报道,这为研究者在转录组水平综合了解植物雄性不育的分子机制及代谢网络提供了帮助。本文从测序文库构建策略、差异表达基因、非编码RNA的功能特征等方面综述了高通量转录组测序在植物雄性不育机理方面的研究进展,并探讨了转录组测序技术在花粉败育机制解析及育性相关基因定位中的应用价值,以期为植物雄性不育的相关研究提供参考。