细菌全基因组测序.ppt

基因功能注释 测序数据的解读与分析 * * 基因组测序 和组装流程 生物信息学分析流程图 基因注释主要基于蛋白序列比对，将基因的序列与各数据库进行比对，得到对应的功能注释信息。 注释的蛋白库为：KEGG、COG、SwissProt、TrEMBL、NR。 B-6 KEGG代谢通路二级分类图 B-9 KEGG代谢通路二级分类图 B-6 COG功能分类图 B-9 COG功能分类图 B-6 GC含量、GC skew、 COG 注释基因组分布图 B-9 GC含量、GC skew、 COG 注释基因组分布图 基因家族（gene family）和基因簇（gene cluster）分析 包含各基因家族的序列等信息 gene_families 各基因家族内基因两两间的Ka/Ks结果 distance_data/all.KaKs 各基因家族统计信息 genefamily.stat 基因家族聚类结果 genefamily.xls 基因组中来源相同，结构和功能相关的基因 聚集在一起形成基因家族。 基因家族的各个成员紧密成簇排列成大段的串联 重复单位，分布在某一条染色体的特殊区域 解读策略 木质素基质是非常巨大的非均性高分子，会受到细胞外酶或试剂的作用；木质素不含有可水解的化学键，这就意味着木质素降解所参与的酶必须具有氧化性；木质素具有立体结构不规整性，与许多其他天然高分子相比，木质素降解要求更具非特异性的作用。 木质素降解过程中涉及到的细胞外酶主要有：木质素过氧化物酶（LiP）和锰过氧化物酶（MnP），以及漆酶（Lac）。此外，一些附属酶参与过氧化氢的产生，乙二醛氧化酶（glyoxal oxidase，缩写作GLOX）和芳基醇氧化酶（aryl alcohol oxidase，缩写作AAO）属于这类酶。 解读策略 木质素降解过程涉及到的其他酶。 对木质素模型化合物作用的相关酶； 木质素单体化合物降解相关酶。 聚合木质素 木质素 Lac MnP LiP 单体 二聚体 寡聚体 Lac MnP LiP 其他酶 C1C2C3片段 CO2 开环产物 CO2 芳香醛酸 醌 + 氢醌 CO2 聚合木质素 木质素 Lac MnP LiP 单体 二聚体 寡聚体 Lac MnP LiP 其他酶 C1C2C3片段 CO2 开环产物 CO2 芳香醛酸 醌 + 氢醌 CO2 运用测序数据构思文章 对羟苯基结构（10%） 愈创木基结构（70%） 紫丁香基结构（20%） γ α β 木质素主体结构的连接方式 愈创木基-β-芳基丙烷 β-芳基碳键 β-1型 二芳基（愈创木基）联丙烷 β-二烷基碳键 β-β型 二联苯愈创木基丙烷 二苯基（联苯）碳键 5-5型 苯基香豆满 α-烷基芳基醚，β-碳键 β-5型 松脂酚 二烷基醚键 α-O-γ型 愈创木基芳基醚 二芳基（联苯）醚键 4-O-5型 愈创木基甘油-α-芳基醚 α-烷基芳基醚键 α-O-4型 愈创木基甘油-β-芳基醚 β-烷基芳基醚键 β-O-4型 名 称 连接方式 键 型 β-O-4型连接 木质素降解有关主要的酶和它们催化的主要反应 O2还原成H2O2 一些化合物 其他H2O2生成酶 芳醇氧化成醛，产生H2O2 芳醇（茴香醇、黎芦醇） 芳基醇氧化酶，AAO 乙二醛氧化成二羟基乙酸，产生H2O2 乙二醛，甲基乙二醛 乙二醛氧化酶，GLOX 通过氧化C α键和使芳基烷基键断裂，催化β-1-和β-O-4-木质素模型化合物中的C α-C β键的断裂；在“介体”分子存在下，可氧化非酚型β-O-4木质素模型化合物 O2，介质（如羟基苯并三唑或ABTS） 漆酶，Lac 形成苯氧自由基，引起芳香环和C α之间化学键的断裂；MnP-脂质体系可使非酚型β-O-4木质素模型中的C α-C β键和β-芳基-醚键降解 H2O2，Mn，有机酸作为螯合剂，硫醇，不饱和脂质 锰过氧化物酶，MnP 催化木质素非酚型亚结构β-O-4模型中丙基侧链上的C α-C β键的断裂反应、开环以及其他的反应 H2O2，黎芦醇 木质素过氧化物酶，LiP 主要效应和参与催化的反应 辅助因子或基质“介体” 酶，简写 增加个性化信息分析 对B-6，B-7，B-8，B-9这4株菌的数据进行分析，寻找与木质素降解相关基因； 用CAZY数据库对这4株菌的代谢途径进行注释，寻找纤维素、半纤维素降解家族基因。 对4株菌的亲缘关系进行分析，确定菌株之间的相互关系； 通过对4株菌进行进化分析，判定是否为古菌或新的菌种。 论 文 构 思 创新性 系统性 热点，高关注度 下一步的实验安排 对已注释出的基因进行验证 基因分离 酶切 载体 酶切 连接 转化 筛选 表达 未注释出功能的基因鉴定，挖掘新基