作為地球上生物的主要類群之一,也是所有生物當(dāng)中數(shù)量最多的一類,細(xì)菌廣泛地生活在各種各樣的環(huán)境當(dāng)中,種類繁多,與人類的關(guān)系既十分密切,又復(fù)雜多樣。隨著人類生活范圍的拓展和生產(chǎn)生活方式的變化,細(xì)菌引起的傳染病在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)并反復(fù)流行,嚴(yán)重威脅著人類健康和公共衛(wèi)生安全,對(duì)細(xì)菌、尤其是疫情暴發(fā)株的快速鑒定和綜合分析非常必要。細(xì)菌基因組包含了菌株全部的遺傳信息,確定基因組序列因而成為了理解它們的生物學(xué)特性與功能特征的基礎(chǔ)和前提,基于全基因組的方法能夠?qū)?xì)菌的鑒定和綜合分析提供最高的分辨率,而隨著高通量測(cè)序技術(shù)的不斷進(jìn)步和測(cè)序成本的持續(xù)下降,公共數(shù)據(jù)庫(kù)中細(xì)菌全基因組數(shù)據(jù)越來(lái)越多,為研究人員提供了良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。本文主要內(nèi)容就是基于公共數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中的細(xì)菌全基因組數(shù)據(jù)開展了一系列細(xì)菌鑒定分類與進(jìn)化變異研究。首先,本研究提出了“種特有序列特征片段”的概念,建立了細(xì)菌種特有序列特征片段數(shù)據(jù)庫(kù),隨后分別從基因組序列特征片段比較和短序列比對(duì)的角度出發(fā),探索建立了一個(gè)非組裝的細(xì)菌基因組進(jìn)化變異分析平臺(tái),集成了本研究創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)的基于菌種特有序列片段數(shù)據(jù)庫(kù)的細(xì)菌鑒定方法、基于序列特征片段回溯分析的細(xì)菌水平基因轉(zhuǎn)移...

【文章頁(yè)數(shù)】：119 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
縮略語(yǔ)表
摘要
Abstract
前言
第一章 非組裝的細(xì)菌基因組進(jìn)化變異分析平臺(tái)
    1.基于種特有序列片段庫(kù)的細(xì)菌鑒定方法
        1.1 背景概述
        1.2 材料與方法
            1.2.1 數(shù)據(jù)集
            1.2.2 序列特征片段切割
            1.2.3 構(gòu)建種特有序列特征片段庫(kù)
            1.2.4 預(yù)測(cè)方法
        1.3 結(jié)果
            1.3.1 種特有序列特征片段庫(kù)
            1.3.2 NCBI_Draft和 NCBI_SRA數(shù)據(jù)集的預(yù)測(cè)結(jié)果
            1.3.3 復(fù)合群上種鑒定結(jié)果
            1.3.4 常見菌種在低測(cè)序深度仍能準(zhǔn)確識(shí)別
        1.4 討論
    2.基于種特有序列片段庫(kù)的細(xì)菌水平基因轉(zhuǎn)移檢測(cè)與注釋
        2.1 背景概述
        2.2 材料與方法
            2.2.1 構(gòu)建含位置信息的菌株序列特征片段庫(kù)
            2.2.2 基因組編碼區(qū)注釋數(shù)據(jù)庫(kù)
            2.2.3 片段回溯與注釋算法
            2.2.4 結(jié)果檢測(cè)評(píng)判
            2.2.5 測(cè)試數(shù)據(jù)集
        2.3 結(jié)果
            2.3.1 Ecoli_Hpylori數(shù)據(jù)集檢測(cè)結(jié)果
            2.3.2 ICE-transferred數(shù)據(jù)集檢測(cè)結(jié)果
            2.3.3 大規(guī)模隨機(jī)轉(zhuǎn)移模擬測(cè)試集檢測(cè)結(jié)果
        2.4 討論
    3.細(xì)菌重要表型的快速預(yù)測(cè)分析
        3.1 背景概述
        3.2 材料與方法
            3.2.1 重要表型數(shù)據(jù)庫(kù)的收集與整理
            3.2.2 預(yù)測(cè)算法
            3.2.3 測(cè)試集
            3.2.4 結(jié)果評(píng)估方法
        3.3 結(jié)果
            3.3.1 四個(gè)數(shù)據(jù)集上的預(yù)測(cè)結(jié)果
            3.3.2 測(cè)序深度對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果的影響
        3.4 討論
    4.本章小結(jié)
第二章 洋蔥伯克霍爾德菌復(fù)合群基于全基因組序列的分類學(xué)研究
    1.1 背景概述
    1.2 材料與方法
        1.2.1 菌株基因組序列數(shù)據(jù)下載與篩選
        1.2.2 單基因系統(tǒng)發(fā)生分析
        1.2.3 多位點(diǎn)基因串聯(lián)系統(tǒng)發(fā)生分析
        1.2.4 物種樹構(gòu)建
        1.2.5 ANI值與dDDH值計(jì)算
    1.3 結(jié)果
        1.3.1 基于單分子標(biāo)記的系統(tǒng)發(fā)生分析
        1.3.2 基于核心直系同源基因組的物種樹及與MLSA的比較
        1.3.3 基于dDDH和ANI的BCC物種劃分
        1.3.4 基于物種樹和基因組相似性對(duì)BCC菌株重新分類
    1.4 討論
第三章 洋蔥伯克霍爾德菌復(fù)合群的適應(yīng)性進(jìn)化分析
    1.1 背景概述
    1.2 材料和方法
        1.2.1 序列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和直系同源基因識(shí)別
        1.2.2 基因特征計(jì)算
        1.2.3 基因功能注釋與亞細(xì)胞定位
        1.2.4 融合基因識(shí)別
        1.2.5 基因同源重組檢測(cè)
        1.2.6 正選擇分析
        1.2.7 泛基因組分析
        1.2.8 軟核心基因簇分析
        1.2.9 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)建模與分析
        1.2.10 統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)分析
    1.3 結(jié)果
        1.3.1 泛基因組分析與系統(tǒng)發(fā)生分析
        1.3.2 116株BCC細(xì)菌核心基因組特征
        1.3.3 BCC群內(nèi)菌種的重組分析
        1.3.4 核心基因的正選擇分析
        1.3.5 軟核心基因簇的分析結(jié)果
    1.4 討論
第四章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
主要簡(jiǎn)歷
致謝



本文編號(hào)：3831221