物信息学研究报告.ppt

菌株 JP1降解PAHs的生物信息学分析 报告人：孔静 2016-1-11 菌株 JP1全基因组测序 菌株 Pseudomonas stutzeri JP1 由本课题组从汕头海域海底沉积物中分离得到。 基因组测序、序列拼接以及初步的序列分析由深圳华大基因科技有限公司完成。主要运用Illumina 高通量测序技术，采用全基因组鸟枪法（WGS）进行建Paired-End片段库进行测序。 基因组长度 3.59Mb（3593793bp） 基因个数 4533 GC含量 65.44% 基因在基因组中的含量 86.46% 基因平均长度 792bp 基因间区长度 562817bp 基因间区GC含量 63.15% 基因间区在基因组中的含量 13.54% 菌株JP1基因组统计表 菌株JP1的KEGG代谢通路二级分类图 外源物质的生物降解和代谢 碳水化合物和氨基酸代谢 遗传信息处理：复制和修复 信号转导和膜转运 细胞运动 cis-3,4-phenanthrenedihydrodiol-4-carboxylate dehydrogenase PAH dioxygenase pyrene dioxygenase naphthalene 1,2-dioxygenase subunit alpha PAHs从高环到低环的降解既有区别又有联系的。 2 Nr COG KEGG Swissprot TrEMBL 5 11 13 9 14 4 4 3 4 8 7 10 6 6 6 3 4 3 4 5 2 2 2 3 3 6 4 6 3 五大数据库注释双加氧酶韦恩图 儿茶酚1,2-双加氧酶 苯甲酸双加氧酶β亚单位 菌株 JP1中双加氧酶的注释 21 KEGG TrEMBL Swissprot 菌株 JP1中单加氧酶的注释 5 1 1 1 三大数据库注释单加氧酶韦恩图 烷烃加氧酶 厌氧降解多环芳烃相关信息 Nr COG KEGG Swissprot TrEMBL 菌株 JP1中羧化酶的注释 五大数据库注释羧化酶韦恩图 5 9 12 8 9 3 4 6 7 5 8 3 5 7 5 3 4 3 5 3 5 3 4 3 5 6 3 3 5 3 3 有没有必要对菌株JP1中的基因重新注释？ phenanthrene 9,10-monooxygenase 部分施氏假单胞菌基因组的比较 A B 利用软件Mauve2.3.1分析菌株 JP1与菌株 ATCC17588基因组 比较基因组的进一步分析？ 菌株 JP1转录组学分析 利用 Illumina HiSeq 2500测序仪，PE125的测序策略完成样品转录组测序。 1. 对原始数据进行去除接头、污染序列及低质量reads的处理 2. 测序评估 3. 基因的注释 4. 基因的GO功能分类 5. 差异表达基因分析 6. Pathway分析 2、测序Reads质量评估 Total Unigenes 3900 Nr 3820 COG 3258 Swissport 2902 Kegg 2521 annotation gene:3820 without annotation gene number:80 3. 基因表达注释 Gene Ontology(简称GO)是一个国际标准化的基因功能分类体系，GO总共有三个Ontology，分别描述基因的分子功能（molecularfunction）、所处的细胞位置 （cellular component）、参与的生物过程（biological process）。 4、Unigene的GO功能分类 5、差异表达基因分析 Treated Control up-regulated genes number down-regulated genes number an-Pyr an-Glu 68 968 ae-Pyr 657 144 an-Phe an-Glu 54 1807 ae-Phe 401 244 an-Nap an-Glu 35 1835 an- Pyr vs an-Glu an- Nap vs an-Glu an- Phe vs an-Glu 54 35 68 17 25 21 30 不同PAH处理下上调表达基因韦恩图 相对于唯一变量碳源，氧气做为唯一变量时，产生更多的差异基因。 初步推测该酶是厌氧降解PAHs第一步关键酶。 下一步计划： 1、利用RT-qPCR技术，在转录水平上验证加氧酶和羧化酶在底物的诱导下转录情况。 2、比较基因组学的进一步分析。 3、利用转录组所得数据，对样品间差异进行GO功能显著性分析和pathway显著性富集分析。 Thanks for your attention!