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Nat Genet:真菌群体重测序解析裂殖酵母进化

Nat Genet:真菌群体重测序解析裂殖酵母进化

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Location unknown (59)816

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105P C 2

–5

首页 科技服务 医学检测 科学与技术 市场与支持 加入我们 关于我们

提供领先的基因组学解决方案

Providing Advanced Genomic Solutions

2015年3月的Nature Genetics报道了对裂殖酵母基因型及表型的多样性研究;

珍贵的取材,深入的数据解析,

给我们提供了真菌群体重测序数据挖掘的范本。

研究背景

裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)是真核生物研究中的重要模式生物,但是对于这个菌株的进化历史,还没有系统的研究。作者汇集了100年内收集到的161株野生裂殖酵母,通过重测序的手段,多角度深入挖掘了酵母的进化相关信息,特别

是在地理分布、驯化起源、及表型关联方面获得了突破性的进展。

讨 论

依托大规模真菌样本的重测序和进化研究,是了解真菌进化史、传播规律,区分真菌的致病机制,解读真菌基因型与表型间关联的有效手段。这篇裂殖酵母群体研究的文章,作为优秀的真菌

群体研究范本,对于真菌大规模测序数据挖掘,有着重要的指导意义。

研究方法

取 材建 库测 序信息分析

100年时间内收集到的161株野生裂殖酵母菌株小片段文库

PE54/PE100测序 ≥30X

SNP及InDel检测,基因型多样性分析、重组及连锁不平衡分析、群体结构分析、进化及起源节点估计、全基因组关联分析。

R

P 4.85

D i s t a n c e f r o m r o o t

4.75

4.65

4.55

1920

1940

1960

1980

Collection date

2000

6

P o s t e r i o r p r o b a b i l i t y d e n s i t y

5

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32

1

080

00 B C E

60

00 B C E

40

00

B C E

20

00 B C E

Estimated tree root date

Neolithic EGY

HAN

ECP

GRE

0 E

2000

E 010M i x e d -m o d e l –l o g 10

(P v a l u e )

R e g r e s s i o n –l o g 10

(m e t a P v a l u e )N u m b e r o f s i g n i f i c a n t v a r i a n t s

98765

6

42080

400

123

40120SNP AA Indel

12

345

1

23401

20

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34

5

1

234Chr. 3

Chr. 1

Chr. 2

Chromosome position (Mb)

01

20

12345LIQ/M1LIQ/M2SHAPE/M SHAPE/A 阅读原文>>

2_重测序BSA分析项目结题报告

重测序BSA项目结题报告 客户单位:____________________________________ 报告单位:____________ 联系人:____________________________________ 联系电话: ___________________________ 传真:___________________________ 报告日期:____________________________________ 项目负责人:__________ 审核人: __________________ 目录 目录 (1) 1 项目概况 (1) 1.1 合同关键指标 (1)

1.2 项目基本信息 (1) 1.3 项目执行情况 (2) 1.4项目结果概述 (2) 2 项目流程 (3) 2.1 实验流程 (3) 2.2 信息分析流程 (3) 3 生物信息学分析 (5) 3.1 测序数据质控 (5) 3.1.1 原始数据介绍 (5) 3.1.2 碱基测序质量分布 (7) 3.1.3碱基类型分布 (9) 3.1.4 低质量数据过滤 (10) 3.1.5测序数据统计 (10) 3.2 与参考基因组比对统计 (11) 3.2.1 比对结果统计 (11) 3.2.2 插入片段分布统计 (11) 3.2.3 深度分布统计 (12) 3.3 SNP 检测与注释 (14) 331样品与参考基因组间SNP的检测 (14) 332样品之间SNP的检测 (17) 3.3.3 SNP结果注释 (19) 3.4 Small In Del 检测与注释 (22) 3.4.1 样品与参考基因组间Small InDel 的检测 (22) 3.4.2样品之间Small InDel 检测 (22) 343 Small In Del 的注释 (23) 3.5 关联分析 (26) 3.5.1高质量SNP筛选 (26) 3.5.2 SNP-index方法关联结果 (26) 3.5.3 ED方法关联结果 (28)

一种海洋真菌_裂殖壶菌的营养成分分析_朱路英

一种海洋真菌——裂殖壶菌的营养成分分析 朱路英1,2,张学成2,*,王淑芳1,常林瑞1 (1.鲁东大学生命科学学院,山东 烟台 264025;2.中国海洋大学海洋生命学院,山东 青岛 266003)摘 要:为评价海洋真菌裂殖壶菌的营养价值,测定该菌的基本营养成分、氨基酸组成及脂肪酸组成。结果显示,在两种不同的氮源条件下,裂殖壶菌的总蛋白、总脂、总糖及灰分分别为9.35%、42.83%、5.27%、4.85%(豆粕水解物为氮源)和42.51%、18.98%、6.38%、5.72%(酵母提取物为氮源)。以轮虫蛋白的必需氨基酸(EAA)为标准,裂殖壶菌的必需氨基酸指数EAAI >0.9,为轮虫的优质蛋白源,但精氨酸或异亮氨酸不能完全满足轮虫需要。而以牡蛎蛋白的EAA 为标准,该菌的EAAI 为0.78~0.79,为牡蛎的可用蛋白源。该菌中含有高水平的DHA ,含量可达14.29%,是一种优质的DHA 强化饵料。另外,培养基中氮源种类的不同直接影响该菌的基本营养成分、氨基酸及脂肪酸组成。 关键词:裂殖壶菌;氨基酸组成;脂肪酸组成;营养价值 Analysis of Nutritional Components of a Marine Fungus: Schizochytrium limanium ZHU Lu-ying 1,2,ZHANG Xue-cheng 2,*,WANG Shu-fang 1,CHANG Lin-rui 1 (1. College of Life Sciences, Ludong University, Yantai 264025, China ;2. College of Marine Life Sciences, Ocean University of China, Qingdao 266003, China) Abstract :In order to evaluate nutritional values of a marine fungus, Schizochytrium limanium , its basic nutritional components,amino acid and fatty acid compositions were analyzed. Results indicated that the contents of proteins, lipids, carbohydrates and ash in Schizochytrium limanium were 9.35%, 42.83%, 5.27% and 4.85% using soybean hydrolysates as nitrogen resource and 42.51%,18.98%, 6.38% and 5.72% using yeast as nitrogen resource, respectively. Using rotifer protein as the reference, essential amino acid index (EAAI) in Schizochytrium limanium were more than 0.90; using oyster protein as the reference, EAAI in Schizochytrium limanium were 0.78-0.79, which suggested that Schizochytrium limanium was the best quality protein material for rotifer and oyster. However, Schizochytrium limanium had limited amino acids such as Arg and Ile for rotifer. Totally 14.29% DHA was determined in Schizochytrium limanium , which also suggested it was a good DHA source. Moreover, nitrogen sources exhibited a direct effect on contents of nutritional components, amino acid and fatty acid compositions. Key words :Schizochytrium limanium ;amino acid composition ;fatty acid composition ;nutritional value 中图分类号:S963.2 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2009)24-0272-04 收稿日期:2009-06-28 基金项目:鲁东大学学科建设经费资助项目 作者简介:朱路英(1974-),女,讲师,博士,研究方向为生物化学。E-mail :ly zh u @123.co m *通讯作者:张学成(1939-),男,教授,研究方向为海洋生物学。E-mail :xczhang@https://www.wendangku.net/doc/7016579644.html, 在水产养殖业中,饵料所含的营养对水产动物种苗的成活率、生长速率及抗逆、抗病能力有很大影响[1-2]。目前,轮虫和卤虫无节幼体是广泛使用的海洋仔稚鱼的重要天然饵料。但是,常用的几种轮虫和卤虫体内普遍缺乏海洋仔稚鱼必需的n-3多不饱和脂肪酸(PUFA),因此,生物饵料营养强化技术在海洋鱼类育苗生产中受到关注,以轮虫和卤虫无节幼体为载体,增加仔稚鱼对 n-3 PUFA 的摄入量[3]。目前,大量培养轮虫的常用饵料有微藻,如小球藻、酵母类、乳化鱼油微粒或微 囊等。小球藻含有高水平的二十碳五烯酸(EPA)和二十碳四烯酸(AA)但缺乏二十二碳六烯酸(DHA)[3];一些酵母类所含的n-3 PUFA 由于含量的限制仍然满足不了仔稚鱼的需要[3]。因此,寻找天然的更有效的生物饵料添加剂已成为人们研究热点之一。 日本研究者从西太平洋红树林地区分离到了一株富含D H A 的海洋真菌—裂殖壶菌(S c h i z o c h y t r i u m l i m a n i u m )。该菌属于真菌中的卵囊菌纲、破囊壶菌属,营养体为单细胞,球形,直径7~15μm [4]。目前

人类基因组重测序分析

6 首页 科技服务 医学检测 科学与技术 市场与支持 加入我们 关于我们提供领先的基因组学解决方案 Providing Advanced Genomic Solutions 诺禾致源 人类疾病基因组重测序分析图3 Circos 图 人类基因组重测序分析6项升级 Novo-Zhonghua Genomes 数据库注释 一些位点的突变可能在千人基因组中或在欧美人群中属于低频突变,但是对于中国人群来说却是常见突变。诺禾致源自建中国人数据库 Novo-Zhonghua Genomes,数据库中的所有样本均来自正常中国人群。已有研究表明,与国际通用的多人种数据库相比,使用单一人种数据库进行疾病研究,可以有效减少假阳性现象。 图2 真核生物基因的结构[6] 复杂疾病变异分类标准 DamLevel Variant Calling Variant Annotation Benign Likely Benign VUS Likely Pathogenic Custom knowledge Clinical Data Pathogenic Family Testing Published + in house data Population frequency Predictions: PolyPhen, SIFT, etc Amino acid conservation Published Disease Information Variant classification Candidate Variants Novo-Zhonghua Genomes 数据库注释 复杂疾病突变位点有害性分类 非编码区(Non-coding region)分析 疾病基因组 CNV/SV 分析 基于基因(Gene-based)的 Burden Analysis (复杂疾病散发样本) 可视化的数据结果展示 基于健康中国人群的千人测序数据,测序深度 > 30× 参考 ACMG 等,推出针对复杂疾病变异位点有害性的分类标准 应用 ENCODE 数据库最新内容,并结合国际通用数据库、自建数 复杂疾病突变位点有害性分类 基于美国医学遗传学会 ACMG[2]与 Duzkale H[3]提出的变异分类标准,诺禾致源疾病基因组信息分析团队推出了一套针对复杂疾病变异位点有害性的分类标准 DamLevel(如下图所示)。DamLevel 将变异位点的有害性分为5个层级:Pathogenic、Likely Pathogenic、VUS(Variant of uncertain significance)、Likely Begnin、Begnin,更好地鉴定个体遗传变异与疾病的相关性。 非编码区(Non-coding region)分析 基因组非编码区变异可以引发多种疾病,包括心脏类疾病、糖尿病、癌症、肥胖症等[4,5],但目前对非编码区突变的筛选和功能描述仍具挑战性。诺禾致源非编码区分析,应用 ENCODE 数据库最新内容对非编码区突变进行注释,通过国际通用数据库和自建的 Novo-Zhonghua Genomes 数据库进行频率筛选以及保守性过滤,精确定位非编码区中低频且保守的突变,筛选到与疾病相关的非编码区突变。 疾病基因组 CNV/SV 分析 CNV/SV 与基因表达、表型、人类疾病发生发展都有着非常密切的关系[7,8],诺禾致源疾病基因组信息分析团队研发了一整套 CNV/SV 筛选方法,包括有害性 CNV/SV 筛选和 de novo CNV/SV 分析(基于成三或成四家系)等。利用 DGV、DECIPHER、CNVD 等数据库对变异检出结果进行标记,从结果中进一步过滤掉良性 CNV/SV,经过一系列筛选后,准确鉴定个体 CNV/SV 遗传变异与疾病的相关性。 图4 CNV 分布图 表1 本次产品升级亮点 图5 Burden 分析结果的热图展示 1 2 3 4 5 Novo-Zhonghua Genomes 数据库注释 Novo-Zhonghua Genomes 数据库是诺禾致源自建针对 中国正常人群的数据库,助 力中国人群基因组信息解析。 复杂疾病突变位点 有害性分类 诺禾致源推出的复杂疾病变 异位点有害性的分类标准 (DamLevel),准确标识复杂 疾病的致病性突变位点。 非编码区 (Non-coding region)分析 应用 ENCODE 数据库最新内 容对非编码区进行注释、筛 选,精确定位非编码区中低 频且保守的突变。 疾病基因组 CNV/SV 分析 完整的有害性 CNV/SV 筛选 和 de novo CNV/SV 分析, 准确鉴定个体 CNV/SV 遗传 变异与疾病的相关性。 基于基因 (Gene-based)的 Burden Analysis 针对复杂疾病的研究,通过 检测疾病状态与基因变异的 相关性,寻找特定疾病(或 性状)的易感基因。 可视化的 数据结果展示 灵活易用的测序数据结果展 示,使大量复杂数据的分析 变得轻松而高效,提高数据 可读性。 ? log 10 ( P ? value ) Mutations of Genes Prioritized by Burden Analysis CIR1 PIGP CTSE PRB2 CYP HDAC1 GRK6 PIGK MYL6B EHD2 0810 246 Mutations 4 3 2 1 基于基因(Gene-based)的 Burden Analysis 关联分析是研究复杂疾病的1个重要方法,其通过检测疾病状态与基因变异的相关性,寻找特定疾病(或性状)的易感基因。通常是在具有不同表型的2组个体(一般为患病者和正常对照者)中,基于遗传位点(或基因、单体型)的频率分布差异,间接反映该遗传位点(或基因)可能与疾病(或性状)存在关联性。 Burden Analysis(Gene-based)基于复杂疾病的 case 和 control 散发样本,通过 Fisher's exact test 以及 SKAT 统计方法分析得到候选基因,针对候选基因可以进行富集分析(KEGG 富集分析和 GO 富集分析)与蛋白网络互作分析。 可视化的结果展示 诺禾致源疾病基因组信息分析团队,会为客户提供不断更新的变异注释、项目特异性分析和灵活易用的“变异-基因-疾病”可视化结果,让科学研究更轻松。 图6 疾病与基因关联性展示图 产品名称升级亮点 引领行 业新 标杆 参考文献 [1] Nagasaki M, Yasuda J, Katsuoka F, et al. Rare variant discovery by deep whole-genome sequencing of 1,070 Japanese individuals.[J]. Nature Communications, 2015, 6. 阅读原文 >> [2] Richards S, Aziz N, Bale S, et al Standards and guidelines for the interpretation of sequence variants: a joint consensus recommendation of the American College of Medical Genetics and Genomics and the Association for Molecular Pathology[J]. Genetics in Medicine, 2015. 阅读原文 >> [3] Duzkale H, Shen J, McLaughlin H, et al. A systematic approach to assessing the clinical significance of genetic variants[J]. Clinical genetics, 2013, 84(5): 453-463. 阅读原文 >> [4] Yoshinari M, Akihiko M, Dongquan S, et al. A functional polymorphism in the 5' UTR of GDF5 is associated with susceptibility to osteoarthritis.[J]. Nature Genetics, 2007, 39(4):529-33. 阅读原文 >> [5] Kjong-Van L, Ting C. Exploring functional variant discovery in non-coding regions with SInBaD.[J]. Nucleic Acids Research, 2012, 41 (1):e7-e7. 阅读原文 >> [6] https://https://www.wendangku.net/doc/7016579644.html,/wiki/Regulatory_sequence 阅读原文 >> [7] Sudmant P H, Rausch T, Gardner E J, et al. An integrated map of structural variation in 2,504 human genomes.[J]. Nature, 2015, 526 (7571):75-81. 阅读原文 >> [8] Birney E, Soranzo N. Human genomics: The end of the start for population sequencing.[J]. Nature, 2015, 526(7571):52-3. 阅读原文 >> 免费升级7-9月 新签合同 免费升级数据分析

发酵工业中常用常见的酵母菌

发酵工业中常用常见的酵母菌 (一)酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 这是发酵工业上最常用的菌种之一(图2-84)。按细胞长与宽的比例可将其分为三组。 1)细胞多为圆形或卵形,长与宽之比为1~2。这类酵母除了用于酿造饮料酒和制作面包外,还用于乙醇发酵。其中德国2号和12号(RasseII和RasseXII)最有名,但因其不能耐高浓度盐类,故只适用于以糖化的淀粉质为原料生产乙醇和白酒。 2)细胞形状以卵形和长卵形为主,也有些圆形或短卵形细胞,长与宽之比通常为2。常形成假菌丝,但不发达也不典型。这类酵母主要用于酿造葡萄酒和果酒,也可用于酿造啤酒、蒸馏酒和酵母生产。葡萄酒酿造业称此为葡萄酒酵母(Sac.ellisoideus)。 3)大部分细胞长宽之比大于2,它以俗名为台湾396号酵母为代表。我国南方常将其用于糖蜜原料生产乙醇。其特点为耐高渗压,可忍受高浓度盐类。该酵母原称魏氏酵母(Sac.willanus)。 在啤酒酿造中最早采用的酵母是卡尔斯伯啤酒厂的E.C.Hansen(1842~1909年)在1883年分离的卡尔斯伯酵母(Saccharomyces carlsbergensis),这是一种底面发酵酵母。酿酒酵母也可用于啤酒酿造,但属上面发酵酵母,这两种酵母发酵的过程和啤酒风味都有所不同。 目前在分类上皆采用酿酒酵母的学名。 底面发酵酵母其细胞为圆形或卵圆形,直径为5~10μm。它与酿酒酵母在外形上的区别是,卡氏酵母部分细胞的细胞壁有一平端。另外,温度对这两类酵母的影响也不同。在高温时,酿酒酵母比卡氏酵母生长得更快,但在低温时卡氏酵母生长较快。酿酒酵母繁殖速度最高时的温度为33℃,而卡氏酵母需在36℃。但在8℃时卡氏酵母较酿酒酵母繁殖速度几乎快一倍。

生物信息学上机指南2

《生物信息学》上机指南2 实验二、BLAST 1学时 教学要求: 了解什么是BLAST,它有哪些应用,几种常用的BLAST程序包。 理解为什么会有BLAST程序包。掌握如何在NCBI网站上进行BLAST搜索、如何获取BLAST 帮助。 掌握如何下载并使用单机版的BLAST+程序 重点: 分析、理解BLAST的输出结果和评分标准,如Bit Scores, E-values。 难点: 理解BLAST不同参数的含义,以及如何调整和适用情况。 实验步骤: 一、在线Blast的使用 1、打开NCBI主页:https://www.wendangku.net/doc/7016579644.html,/,点击Blast进入比对页面。 2、在Basic BLAST选项中,选择protein blast子程序。在Enter Query Sequence框中输入CAO79269, Database选择非冗余蛋白数据库,其它参数默认。 3、稍待片刻,出现Blast结果,分析结果(来自什么物种,具有什么功能) 4、回到protein blast主页面(后退或重新打开protein blast)。将下面这条序列粘帖到Enter Query

Sequence框中,,其它参数默认。运行Blast,并分析结果。结果与第3步相比,说明什么? 1 MSARAPVAAN QGVTRGQQSQ QGDYTLALLA KDVYSTGSQG VGGFTRLNDS ALLGAGIDPA 61 SLHDSASGFQ AGIYSDNQQY VLAFAGTNDM RDWLSNVRQA TGYDDVQYNQ AVAVAKSAKA 121 AFGEALVIAG HSLGGGLAAT AALATGTVAV TFRRRRFRLH AEPYGDRSGG EERCPSGGIR 181 RYSEQYDMLT GTQESTSLIP DAIGHKITLA NNDTLSGIDD WRPSKHVDRS LTAHGIDKVI 241 SSMAEQKPWE TRANA 5、回到Basic BLAST主页面,选择nucleotide blast子程序,在Enter Query Sequence框中输入: CTTCTTCGCCAGAGGTTT ,Database中选择Nucleotide collection(nr/nt) 6、确认Automatically adjust parameters for short input sequences已经选择,运行Blast,分析结果, 判断这段序列是什么序列。如果不选Automatically adjust parameters for short input sequences,结果会出现什么?

高通量测序NGS数据分析中的质控

高通量测序错误总结 一、生信分析部分 1)Q20/Q30 碱基质量分数与错误率是衡量测序质量的重要指标,质量值越高代表碱基被测错的概率越小。Q30代表碱基的正确判别率是99.9%,错误率为0.1%。同时我们也可以理解为1000个碱基里有1个碱基是错误的。Q20代表该位点碱基的正确判别率是99%,错误率为1%。对于整个数据来说,我们可以认为100个碱基里可能有一个是错误的, 在碱基质量模块报告的坐标图中,背景颜色沿y-轴将坐标图分为3个区:最上面的绿色是碱基质量很好的区,Q值在30以上。中间的橘色是碱基质量在一些分析中可以接受的区,Q值在20-30之间。最下面红色的是碱基质量很差的区。在一些生信分析中,比如以检查差异表达为目的的RNA-seq分析,一般要求碱基质量在Q在Q20以上就可以了。但以检查变异为目的的数据分析中,一般要求碱基质量要在Q30以上。 一般来说,测序质量分数的分布有两个特点: 1.测序质量分数会随着测序循环的进行而降低。 2.有时每条序列前几个碱基的位置测序错误率较高,质量值相对较低。 在图中这个例子里,左边的数据碱基质量很好,而右边的数据碱基质量就比较差,需要做剪切(trimming),根据生信分析的目的不同,要将质量低于Q20或者低于Q30的碱基剪切掉。 2)序列的平均质量 这个是碱基序列平均质量报告图。横坐标为序列平均碱基质量值,纵坐标代表序列数量。通过序列的平均质量报告,我们可以查看是否存在整条序列所有的碱基质量都普遍过低的情况。一般来说,当绝大部分碱基序列的平均质量值的峰值大于30,可以判断序列质量较好。如这里左边的图,我们可以判断样品里没有显着数量的低质量序列。但如果曲线如右边的图所示,在质量较低的坐标位置出现另外一个或者多个峰,说明测序数据中有一部分序列质量较差,需要过滤掉。 3)GC含量分布 这个是GC含量分布报告图。GC含量分布检查是检测每一条序列的GC含量。将样品序列的GC 含量和理论的GC含量分布图进行比较,用来检测样品数据是否有污染等问题。理论上,GC含量大致是正态分布,正态分布曲线的峰值对应基因组的GC含量。如果样品的GC含量分布图不是正态分布,如右图出现两个或者多个峰值,表明测序数据里可能有其他来源的DNA序列污染,或者有接头序列的二聚体污染。这种情况下,需要进一步确认这些污染序列的来源,然后将污染清除。 4)序列碱基含量

酵母表达系统的特点 大肠杆菌表达系统是常用的外源基因表达系统

1.酵母表达系统的特点大肠杆菌表达系统是常用的外源基因表达系统,人们已利用该系统表达了多种蛋白。大肠杆菌基因结构简单,易于进行基因操作,而且它生长迅速,周期短,营养需求简单,适于工业化生产。但同时该系统还存在很多缺陷。它是原核表达系统,缺少真核生物的翻译后加工过程,产生的外源基因产物往往无活性,它表达的蛋白多以包含体形式存在,需要经过复性,过程复杂,它产生的杂蛋白较多,不易纯化,所以产物中有可能会含有原核细胞中的有毒蛋白或有抗原性的蛋白。昆虫细胞表达系统和哺乳动物细胞表达系统都是真核细胞表达系统,它们可以进行多种蛋白的转录后加工,很适合于真核基因的表达。但是,它们遗传背景复杂,操作困难,易污染,生产成本高,所以并不利于实际应用[2,3] 2.核生物基因和制备有功能的表达蛋白质。某些酵母表达系统具有外分泌信号序列,能够将所表达的外源蛋白质分泌到细胞外,因此很容易纯化[4]。所以近年来,酵母表达系统已广泛应用于工业生产,为社会创造了极大的经济效益 3.酵母一般可分成三大类:(1) 酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),又称面包酵母;(2) 粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe);(3) 非常规酵母(Nonconventional yeast),是指除酿酒酵母和粟酒裂殖酵母外的酵母统称 4.酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)又名面包酵母,它是单细胞真核微生物,一直以来酿酒酵母被称为真核生物中的―大肠杆菌‖。它是最早应用于酵母基因克隆和表达的宿主菌。自1981年Hitzemom等用酿酒酵母表达人干扰素获得成功后,人们还用酿酒酵母表达了多种原核和真核蛋白,目前科学家对酿酒酵母表达系统的研究已非常深入。 5.2.1.2 用于基因表达的宿主菌——酿酒酵母在遗传学方面,人们对酿酒酵母进行了广泛的研究,酿酒酵母基因组序列(约1.2×107bp)早在1996年就完成,它有16条染色体,约6000个ORF,仅4%的酵母基因有内含子。由于人们对酿酒酵母的遗传背景十分清楚,因此酿酒酵母是很理想的真核表达宿主菌。

粟酒裂殖酵母

索取号:密级:加密 tRNA(transfer ribonucleic acid)3′端加工成熟过程,是指剪切掉tRNA前体3′端的多余碱基序列以及在其末端添加CCA的过程。只有加工成熟后的并带有3′CCA末端的tRNA才能进行氨基酰化,执行其在蛋白合成过程中的功能。真核生物、古生菌和一些细菌的tRNA基因不编码3′末端CCA,其CCA需要在tRNA3′末端加工成熟后再添加上去,这类tRNA的3′末端的加工成熟需要核酸内切酶tRNase Z参与。 粟酒裂殖酵母Schizosaccharomyce spombe中含有两种tRNase Z基因:sptrz1+ (SPAC1D4.10) 和sptrz2+(SPBC3D6.03c),它们编码的蛋白分别定位于细胞核和线粒体中。本实验组已经证实两种tRNase Z都是必需基因。我们已经完成了对sptrz1+的功能的相关研究,本实验的主要内容是得到一株sptrz2+的温度敏感型突变菌株,并利用该菌株进行SpTrz2p功能的相关研究。 在我们实验进行的过程中,冷泉港实验室Danielle V.报道sptrz2-A623V的突变会使菌株产生温度敏感的表型。本实验中,我们把sptrz2-A623V突变引入到遗传背景比较清楚的菌株S. pombe yAS56中的,得到具有温度敏感型的菌株tsD。根据对tsD中sptrz2-A623V的基因型进行测序鉴定以及带有sptrz2+的外源质粒限制性温度下救活实验的结果,我们确认tsD即为sptrz2+的温度敏感型菌株,可以用于对SpTrz2p相关功能的进一步研究。 我们也对温敏菌株sptrz2+加标签实验,选择了三种标签:HA、3HA、GFP,从而可以利用western技术跟踪细胞内SpTrrz2蛋白的表达量。得出温度敏感型菌株产生的原因,但是在实验过程中发现标签对Sptrz2p蛋白功能有影响:HA、3HA对蛋白功能的影响较GFP严重。我们成功的给野生型s.pombe Yas56 加上了GFP标签,但无法给温度敏感型菌株加上标签,我们进而采用重组蛋白的方法制备Sptrz2p的抗体。 关键词:S. pombe,tRNase Z,温敏菌株,GFP

常明-江南大学-吐温对裂殖壶菌发酵生产DHA的影响

本论文不同意在《中国食品学报》上发表 吐温对裂殖壶菌发酵生产DHA的影响 常明,李婧 ,李翔宇,刘睿杰,金青哲,王兴国* (食品科学与技术国家重点实验室食品,安全与营养协同创新中心,江南大学食品学院,无锡214122) 摘要裂殖壶菌作为好氧型产油微生物,是目前工业化生产DHA的主要菌株之一。吐温是一种表面活性剂,作为培养基添加物,可起到改变细胞膜渗透性、增强底物与氧气传质、促进生长、提高脂质积累的效果。实验探究了吐温系列(tween-20、tween-40、tween-60和tween-80)对裂殖壶菌生长、脂质积累和脂肪酸组成的影响。结果表明,在1%(v/v)添加量下,吐温20与40促进菌体生长;4种吐温均显著增强了菌体总脂积累能力,DHA产量分别比对照组提高了28.68%、29.33%、16.29%和20.67%;吐温20和40将最终总脂产量由22.68 g/L提升至29 g/L以上,DHA产量由10.74 g/L提升至约13.8 g/L。 关键词裂殖壶菌;吐温;发酵;DHA Effect of Tween on DHA production by Schizochytrium sp. SR21 LI Jing, Chang Ming*, Li Xiangyu, Liu Ruijie, Jin Qingzhe, Wang Xingguo (State Key Laboratory of Food Science and Technology, Synergetic Innovation Center Of Food Safety and Nutrition, School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122) Abstract Schizochytrium, one of the main sources of DHA, is aerobic oleaginous microorganism. Tween series, as non-ionic surfactants, added to the medium were known to interfere with the permeability of cell membranes, enhance the nutritional input and oxygen transfer, as well as improve growth and oil production of microorganisms. This research works were focus on the effect of Tween series (Tween-20, Tween-40, Tween-60 and Tween-80) on the growth, lipid accumulation and fatty acid composition in Schizochytrium sp. The results showed that total lipid content was significantly higher with Tween series (1%) and DHA yield were increased by 28.68%, 29.33%, 16.29% and 20.67% with Tween-20, Tween-40, Tween-60 and Tween-80 respectively. In addition, accompanying with the increasing of biomass, the total lipid and DHA production of Schizochytrium sp. were improved to 29 g/L and 13.8 g/L from 22.68 g/L and 10.74 g/L with 1% Tween 20 or Tween 40 respectively. Key words Schizochytrium; Tween; fermentation; DHA 二十二碳六烯酸(22:6 n-3)(DHA)是一种重要的ω-3系列多不饱和脂肪酸(ω-3 polyunsaturated fatty acids),具有促进婴幼儿智力和视力发育、预防心血管疾病、抗癌、抗炎、增强免疫力等功效[1], 近年来受到广泛关注。微生物发酵法生产出的DHA避免了传统来源——深海鱼油存在的诸多问题, 例如品质不稳定、外源性污染、气味不良、纯化成本高、含有EPA和胆固醇等[2],具有广阔的应用前 景。裂殖壶菌(Schizochytrium)属于破囊壶菌科的一类海洋微藻,是目前工业化生产DHA的热点菌 株。Schizochytrium藻油的安全性已得到美国FDA认可,2012年3月我国卫生部出台了《食品营养强 基金项目:中国国家自然科学基金(31401619);江苏省自然科学基金(BK20140156) 作者简介:李婧(1990-),女,硕士研究生,研究方向为微生物油脂 *通讯作者:常明(1979-),男,副教授,研究方向为油脂生物技术

酵母菌的繁殖

★根据能否进行有性繁殖,可将酵母菌分为: ●假酵母:只有无性繁殖过程。 ●真酵母:既有无性繁殖,又有有性繁殖过程。 1、芽殖 是yeast无性繁殖的主要方式。 一个酵母能形成的芽数是有限的,(平均24个) 出芽方式: 多边出芽、两端出芽、三边出芽、单边出芽。 环境适宜时,可出现假菌丝 芽殖过程: 母细胞形成小突起(A—D) 核裂(E—G) 原生质分配(H—I) 新膜形成(J—K) 形成新细胞壁(L) 出芽痕和诞生痕: 酵母出芽繁殖时,子细胞与母细胞分离,在子、母细胞壁上都会留下痕迹。在母细胞的细胞壁上出芽并与子细胞分开的位点称出芽痕,子细胞细胞壁上的位点称诞生痕。由于多重出芽,致使酵母细胞表面有多个小突起。 ◆芽痕 ◆假菌丝: Saccharomyces cerevisiae的芽殖过程 有的酵母菌进行芽殖后,长大的子细胞不与母细胞立即分离,并继续除芽,细胞成串排列,这种菌丝状的细胞串就称为假菌丝。假菌丝的各细胞间仅以狭小的面积相连,呈藕节状。而霉菌的菌丝为真菌丝,即相连细胞间的横隔面积与细胞直径一致,呈竹节状的细胞串,称为真菌丝。 借细胞横分裂法繁殖,与细菌类似.如Schizosaccharomyces octosporus(八孢裂殖酵母)。进行裂殖的酵母菌种类较少. 2、裂殖; 掷孢子(ballistospore)是掷孢酵母属等少数酵母菌产生的无性孢子,外形呈肾状。这种孢子是在卵圆形的营养细胞上生出的小梗上形成的。孢子成熟后通过一种特有的喷射机制将孢子射出。因此,如果用倒置培养皿培养掷孢酵母并使其形成菌落,则常因其射出掷孢子而可在皿盖上见到由掷孢子组成的菌落模糊镜像。 此外,有的酵母如Candida albicans等还能在假菌丝的顶端产生厚垣孢子。产生掷孢子等无性孢子 适宜的条件下,二倍体细胞减数分裂形成子囊孢子殖。 1、有性繁殖的过程:一般通过邻近的两个性亲和性不同的细胞各自伸出一根管状的原生质突起,随即相互接触、局部融合并形成一个通道,再经过质配、核配形成双倍体细胞——接合子。接合子进行减数分裂,形成4个或8个子核,每一个子核和周围的细胞质一起,在其表面形成孢子壁后就形成子囊孢子,形成子囊孢子的细胞称为子囊。一般一个子囊可产生4-8个子囊孢子。孢子数目、大小、形状因种而异。 酵母的二倍体营养体细胞

全基因组重测序数据分析

全基因组重测序数据分析 1. 简介(Introduction) 通过高通量测序识别发现de novo的somatic和germ line 突变,结构变异-SNV,包括重排 突变(deletioin, duplication 以及copy number variation)以及SNP的座位;针对重排突变和SNP的功能性进行综合分析;我们将分析基因功能(包括miRNA),重组率(Recombination)情况,杂合性缺失(LOH)以及进化选择与mutation之间的关系;以及这些关系将怎样使 得在disease(cancer)genome中的mutation产生对应的易感机制和功能。我们将在基因组 学以及比较基因组学,群体遗传学综合层面上深入探索疾病基因组和癌症基因组。 实验设计与样本 (1)Case-Control 对照组设计; (2)家庭成员组设计:父母-子女组(4人、3人组或多人); 初级数据分析 1.数据量产出:总碱基数量、Total Mapping Reads、Uniquely Mapping Reads统计,测序深度分析。 2.一致性序列组装:与参考基因组序列(Reference genome sequence)的比对分析,利用贝叶斯统计模型检测出每个碱基位点的最大可能性基因型,并组装出该个体基因组的一致序列。3.SNP检测及在基因组中的分布:提取全基因组中所有多态性位点,结合质量值、测序深度、重复性等因素作进一步的过滤筛选,最终得到可信度高的SNP数据集。并根据参考基 因组信息对检测到的变异进行注释。 4.InDel检测及在基因组的分布: 在进行mapping的过程中,进行容gap的比对并检测可信的short InDel。在检测过程中,gap的长度为1~5个碱基。对于每个InDel的检测,至少需 要3个Paired-End序列的支持。 5.Structure Variation检测及在基因组中的分布: 能够检测到的结构变异类型主要有:插入、缺失、复制、倒位、易位等。根据测序个体序列与参考基因组序列比对分析结果,检测全基因组水平的结构变异并对检测到的变异进行注释。

酿酒工艺学论文

微生物在葡萄酒酿造中的作用 08生物(2)班徐玉尚20080804243 摘要:在整个葡萄酒的酸造生产过程中,有多种微生物参与。不同的微生物起着不同的作用,酿酒酵母将粉朴化成酒精,乳酸菌会将苹果酸转化成乳酸等,这些是正常的发酵过程;而醋酸菌会使萄萄酒发生酸败,产膜酵母会使葡萄酒起膜浑浊,霉菌会影响酒的风味等,这些是有害微生物的作用。[1-2] 关键词:葡萄酒;微生物;酵母;乳酸菌 葡萄汁转化为葡萄酒本质上是一个微生物作用的过程。所涉及到的微生物种类很多,既有有益菌的作用,如酵母菌直接参与发酵,把糖变成酒,其副产物对葡萄酒的口味和香气有着重要的影响;乳酸菌是高酸度葡萄酒,尤其是红葡萄酒二次发酵的主角起着降低酸度、改善口味、增强香气、提高稳定性的作用;灰葡萄孢是一种霉菌,其感染的贵腐葡萄酿造的贵腐葡萄酒是一种风味独特的高档葡萄酒。另外还有有害微生物,如某些酵母、细菌、霉菌的侵染会影响酒的风味,甚至引起酒变质,导致酿酒失败。因此了解葡萄酒生产中的微生物知识,一些前沿科学技术在葡萄酒生产中的应用,对葡萄酒的产业化生产更是有着巨大地推动作用。[3] 在主发酵期间,首先是添加酵母,经过活化的葡萄酒酵母按照一定比例加人到葡萄汁中,会在发酵液中迅速形成生长优势,抑制其他微生物的生长;另外,会抑制细菌生长。通过这两项措施,主发酵期间的有害微生物可及时加人的S0 2 以得到很好的控制。 随着主发酵的结束,发酵酵母的大量死亡沉降,发酵液中的游离S0 含量大 2 大降低,其他杂菌开始生长繁殖。因此,后发酵期和原酒储藏期是微生物控制的关链时期。 的办法;而有控制细菌和有害酵母应分别对待。对细菌的控制采用补加S0 2 不敏感,会在酒液表容酵母如酒香酵母、假丝酵母、毕赤氏酵母等,它们对S0 2 面生成菌膜,造成酒的浑浊,甚至造成成品酒发酵,有的能把乙醇、乙酸、柠橡酸等有机物权化分解成水和C0 ,使酒变质。 2 1 葡萄酒生产中酵母的使用及降酸作用 1.1 酵母的使用

植物病原真菌概述

第三章植物病原真菌—概述 真菌(Fungi)是一类真正具有细胞核的异养生物。营养体通常是丝状分支的菌丝体,细胞壁的主要成分是几丁质或纤维素,无根、茎、叶的分化,通过产生各种类型的孢子进行有性生殖或无性繁殖。 与人类的关系:有机物分解利用;食用、药用;食品工业;医学工业:青霉素;动植物产品霉变和腐败;人的疾病,植物病害。 五界分类系统:原核生物界(Monera)、原生生物界(Protista)、植物界(Plantae)、真菌界(Fungi)和动物界(Animalia)。 第二节真菌的一般性状 (一)、真菌主要特征 1、真核生物 2、营养体多为分支的丝状体,细胞壁主要成分几丁质,没有根、茎、叶分化。 3、繁殖产生有性孢子和无性孢子 4、营养方式异养 (二)真菌营养体 真菌典型的营养体是很细小而且分支的丝状体,单根菌丝成为菌丝(hypha),相互交织成的菌丝集合体称为菌丝体(mycelium)。 (三)菌丝的变态 1、吸器(haustorium)短小分支,从寄主细胞内吸收养分的菌丝变态结构,不穿破寄主原生质膜,主要功能是增加寄生真菌吸收营养的面积,提高自寄主细胞吸收养分的效率。 2、附着胞(appressorium)是植物病原真菌孢子萌发形成的芽管或菌丝顶端的膨大部分,常分泌黏液而牢固地附着在寄主表面,同时其下方产生侵入钉穿透寄主角质层和细胞壁。 3、假根(rhizoid)真菌菌体的特定部位长出多根有分支的根状菌丝称作假根,可以伸入基质内吸取养分,并固着菌体。如根霉属(Rhizopus)。 4、附着枝(Hyphopodium)菌丝两侧长出1-2各细胞的耳状结构,吸收营养和固定菌体的功能。 5、菌环和菌网 捕食性真菌常由菌丝分支特化成菌丝或菌网组织来捕捉线虫等小动物,然后再由菌丝侵入线虫体内吸取营养。

高通量基因组测序中 测序深度,覆盖度

高通量基因组测序中,什么是测序深度和覆盖度? 1G=1024M 测序深度是指测序得到的总碱基数与待测基因组大小的比值。假设一个基因大小为2M,测序深度为10X,那么获得的总数据量为20M。(测序深度=总数据量20M/基因组大小2M=10X) 覆盖度是指测序获得的序列占整个基因组的比例。由于基因组中的高GC、重复序列等复杂结构的存在,测序最终拼接组装获得的序列往往无法覆盖有所的区域,这部分没有获得的区域就称为Gap。例如一个细菌基因组测序,覆盖度是98%,那么还有2%的序列区域是没有通过测序获得的。 1、全基因组重测序是对已知基因组序列的物种进行不同个体的基因 序的个体,通过序列比对,可以找到大量的单核苷酸多态性位点(SNP),插入缺失位点(InDel,Insertion/Deletion)、结构变异位点(SV, 技术路线 提取基因组DNA,利用Covaris进行随机打断,电泳回收所需长度的DNA片段(0.2~5Kb),加上接头, 进行cluster制备(Solexa)或E-PCR (SOLiD),最后利用Paired-End(Solexa)或者Mate-Pair(SOLiD)的方法对插入片段进行重测序。图1-1,以SOLiD为例,说明整个实验方案。

也称目标外显子组捕获,是指利用序列捕获技术将全基因组外显子区域DNA 捕捉并富集后进行高通量测序的基因组分析方法。是一种选择基因组的编码序列的高效策略,外显子测序相对于基因组重测序成本较低,对研究已知基因的SNP、Indel 等具有较大的优势。 外显子(expressed region)是真核生物基因的一部分,它在剪接(Splicing)后仍会被保存下来,并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质。外显子是最后出现在成熟RNA中的基因序列,又称表达序列。既存在于最初的转录产物中,也存在于成熟的RNA分子中的核苷酸序列。在人类基因中大约有180,000外显子,占人类基因组的1%,约30MB。

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