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放大字体  缩小字体 发布日期:2024-04-10  来源:gene diagnosis公众号
核心提示:13.什么是metagenomic(宏基因组)magenomics 研究的对象是整个微生物群落。相对于传统单个细菌研究来说,它具有众多优势,其中很

13.什么是metagenomic(宏基因组)

magenomics 研究的对象是整个微生物群落。相对于传统单个细菌研究来说,它具有众多优势,其中很重要的两点:

(1) 微生物通常是以群落方式共生于某一小生境中,它们的很多特性是基于整个群落环境及个体间的相互影响的,因此做metagenomics研究比做单个个体的 研究更能发现其特性;

(2) metagenomics研究无需分离单个细菌,可以研究那些不能被实验室分离培养的微生物。

宏基因组是基因组学一个新兴的科学研究方向。宏基因组学(又称元基因组学,环境基因组学,生态基因组学等),是研究直接从环境样本中提取的基因组遗传物质 的学科。传统的微生物研究依赖于实验室培养,元基因组的兴起填补了无法在传统实验室中培养的微生物研究的空白。过去几年中,dna测序技术的进步以及测序 通量和分析方法的改进使得人们得以一窥这一未知的基因组科学领域。

14.什么是snp、snv(单核苷酸位点变异)

单核苷酸多态性singlenucleotide polymorphism,snp 或单核苷酸位点变异snv。个体间基因组dna序列同一位置单个核苷酸变异(替代、插入或缺失)所引起的多态性。不同物种、个体基因组dna序列同一位置 上的单个核苷酸存在差别的现象。有这种差别的基因座、dna序列等可作为基因组作图的标志。

人基因组上平均约每1000个核苷酸即可能出现1个单核苷酸多 态性的变化,其中有些单核苷酸多态性可能与疾病有关,但可能大多数与疾病无关。单核苷酸多态性是研究人类家族和动植物品系遗传变异的重要依据。在研究癌症 基因组变异时,相对于正常组织,癌症中特异的单核苷酸变异是一种体细胞突变(somatic mutation),称做snv。

15.什么是indel (基因组小片段插入)

基因组上小片段(>50bp)的插入或缺失,形同snp/snv。

什么是copy number variation (cnv):基因组拷贝数变异,基因组拷贝数变异是基因组变异的一种形式,通常使基因组中大片段的dna形成非正常的拷贝数量。例如人类正常染色体拷贝数是2,有些染色体区域拷贝数变成1 或3,这样,该区域发生拷贝数缺失或增加,位于该区域内的基因表达量也会受到影响。如果把一条染色体分成a-b-c-d四个区域,则a-b-c-c- d/a-c-b-c-d/a-c-c-b-c-d/a-b-d分别发生了c区域的扩增及缺失,扩增的位置可以是连续扩增如a-b-c-c-d也可以是在其 他位置的扩增,如a-c-b-c-d。

16.什么是structure variation (sv)

基因组结构变异

染色体结构变异是指在染色体上发生了大片段的变异。主要包括染色体大片段的插入和缺失(引起cnv的变化),染色体内部的某块区域发生翻转颠换,两条染色体 之间发生重组(inter-chromosome trans-location)等。一般sv的展示利用circos 软件。

17.什么是segment duplication

一般称为sd区域,串联重复是由序列相近的一些dna片段串联组成。串联重复在人类基因多样性的灵长类基因中发挥重要作用。在人类染色体y和22号染色体上,有很大的sd序列。

18.什么是genotype and phenotype

既基因型与表型;一般指某些单核苷酸位点变异与表现形式间的关系。

什么是read?高通量测序平台产生的序列标签就称为reads。

19.什么是soft-clipped reads

当基因组发生某一段的缺失,或转录组的剪接,在测序过程中,横跨缺失位点及剪接位点的reads回帖到基因组时,一条reads被切成两段,匹配到不同的区 域,这样的reads叫做soft-clipped reads,这些reads对于鉴定染色体结构变异及外源序列整合具有重要作用。

20.什么是multi-hits reads

由于大部分测序得到的reads较短,一个reads能够匹配到基因组多个位置,无法区分其真实来源的位置。一些工具根据统计模型,如将这类reads分配给reads较多的区域。

什么是contig?拼接软件基于reads之间的overlap区,拼接获得的序列称为contig(重叠群)。什么是scaffold?基 因组de novo测序,通过reads拼接获得contigs后,往往还需要构建454 paired-end库或illumina mate-pair库,以获得一定大小片段(如3kb、6kb、10kb、20kb)两端的序列。基于这些序列,可以确定一些contig之间的顺序关系,这些先后顺序已知的contigs组成scaffold。

什么是contig n50?reads 拼接后会获得一些不同长度的contigs。将所有的contig长度相加,能获得一个contig总长度。

然后将所有的contigs按照从长到短进行 排序,如获得contig 1,contig 2,contig 3...………contig 25。将contig按照这个顺序依次相加,当相加的长度达到contig总长度的一半时,最后一个加上的contig长度即为contig n50。

举例:contig 1 contig 2 contig 3 contig 4=contig总长度*1/2时,contig 4的长度即为contig n50。contig n50可以作为基因组拼接的结果好坏的一个判断标准。什么是scaffold n50?scaffold n50与contig n50的定义类似。contigs拼接组装获得一些不同长度的scaffolds。将所有的scaffold长度相加,能获得一个scaffold总长 度。然后将所有的scaffolds按照从长到短进行排序,如获得scaffold 1,scaffold 2,scaffold 3...………scaffold 25。将scaffold按照这个顺序依次相加,当相加的长度达到scaffold总长度的一半时,最后一个加上的scaffold长度即为 scaffold n50。

举例:scaffold 1 scaffold 2 scaffold 3 scaffold 4 scaffold 5=scaffold总长度*1/2时,scaffold 5的长度即为scaffold n50。scaffold n50可以作为基因组拼接的结果好坏的一个判断标准。什么是测序深度和覆盖度?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。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。

编辑:songjiajie2010

 
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