真菌宏基因組的靶向探針技術和樣本數據分析.pdf

1、真菌(fungi)為低等真核生物，種類龐大而多樣。真菌在自然界分布廣泛，土壤、水、空氣和生物體內外都有存在，與人類生產和生活有著非常密切的關系。據估計，全世界約有真菌150萬種，己被描述的約8萬種，目前環(huán)境中絕大多數的微生物還未被研究過。宏基因組技術直接從環(huán)境樣品中提取微生物群體基因組DNA，無需傳統(tǒng)微生物研究方法所必需的培養(yǎng)階段來對其進行研究，可獲得大量的前所未知的微生物信息。然而由于目前宏基因組技術還處于發(fā)展階段，如何準確、有效且低

2、成本的獲取環(huán)境微生物信息，探索未知基因與物種成為一項新的研究熱點。同時隨著目前大規(guī)模測序工作的逐步展開，如何在宏基因組海量數據中正確鎖定信息，分析并準確進行物種及功能的歸類將變得越來越重要。
　　本論文關注于高通量測序技術背景下真菌的宏基因研究。我們設計了一種新的真菌宏基因組信息捕獲技術并利用序列分類的方法分析了樣本數據。
　　首先我們提出了一種宏基因組靶向分析的思路：將功能酶作為靶向基因，通過搜集整理釀酒過程中微生物代謝關

3、鍵酶基因，設計探針以制作捕獲芯片從而進行宏基因組目的片段的捕獲及測序分析，以達到分析微生物群落的目的。為此我們考察了釀酒環(huán)境中的關鍵酶和重要微生物情況，整理出6大類代謝，13條代謝途徑，52個代謝關鍵酶及21個真菌屬。同時我們以a淀粉酶為例，設計出探針65條，并利用其中真菌的15條探針進行了模擬捕獲，在CAMERA數據庫中的十二樣本中成功捕獲序列片段8條，且進行了初步的種類鑒定。
　　隨后我們進行了宏基因組樣本數據分析，運用獨創(chuàng)性