运用基因组和EST数据库进行电子克隆分离杨树功能基因的策略

杨树是重要的造林绿化树种,也是主要的工业用材树种,还是高大林木的模式树种。进行杨树功能基因的挖掘、克隆和功能的研究,是当前杨树基因组学的首要任务之一,不仅可为杨树品种改良和基因资源的有效利用奠定基础,而且对探讨林木的生理及遗传特性分子机制也具有重要的理论意义。电子克隆是近年来伴随着基因组计划和EST计划发展起来的基因克隆新方法,具有成本低、速度快、技术要求低和针对性强等优点。丰富的杨树EST数据和公布的杨树基因组序列框架图,使得利用电子克隆技术开展杨树功能基因的分离和鉴定已经成为可能。本文阐述了电子克隆分离杨树功能基因的基本方法、相关的生物信息资源,并讨论了电子克隆技术存在的问题和未来发展。

高质量临床微生物基因组参考数据库构建的思考

病原宏基因组高通量测序(mNGS)技术因其检测时间短、分辨率高,能识别罕见、新发病原体引发的感染或者混合感染等优势,已经被广泛地应用于临床疑难感染的辅助诊断。然而,由于目前尚缺乏标准化生物信息学分析流程和高质量临床微生物基因组参考数据库等问题,一定程度上制约了该技术临床应用的进一步发展。本文介绍了高质量临床微生物基因组参考数据库建设现状,探讨了高质量临床微生物基因组参考数据库构建的技术要求、质量控制过程和实现方式,并提出相关思考和建议。

古树基因组数据库开发与应用

【目的】建立古树基因组数据库存储古树名木及相关物种的基因组遗传信息数据,实现基因组数据的浏览、查询、在线分析。【方法】依据《古树名木普查技术规范》的相关规定,树龄在100年以上的树木为古树。参照记录在册的古树品种,从相关数据库收集国内外已公开发表的同种古树基因组等遗传信息,同时对收集的古树基因组进行整理与校正、基因功能注释,遗传数据进行整理与分析,将其标准化的数据上传到开发的古树基因组数据库。【结果】开发了古树基因组数据库并完成上线,实现了对古树基因组等遗传数据存储、查询、浏览。目前共收录了等89种古树名木及相关物种的基因组及比较基因组数据,为研究古树在复杂环境胁迫下长寿的分子机制提供数据支持。开发了在线数据挖掘工具,实现了遗传信息基于BLAST的序列比对、序列批量提取、GO和KEGG的富集分析、共线性分析等功能,为研究古树优良基因提供数据分析平台。【结论】古树及相关物种基因组遗传信息的整理归纳,古树基因组数据库的开发应用为古树科研用户提供了极大的便利,为有效地保护古树资源提供新的见解。

家蚕泛基因组及多组学数据库SilkMeta

家蚕是重要的经济昆虫,也是研究鳞翅目的模式物种。本团队2022年公布的家蚕泛基因组数据集是育种和规模化高效解析家蚕基因型-表型关系的重要组学信息资源。本文介绍了以该数据集为主体,整合其他多组学数据构建而成的一个家蚕泛基因组和多组学数据库——SilkMeta(http://silkmeta.org.cn)。该数据库主要包括546个高质量基因组、1 082个样本的超过5 000万个基因组变异(SNP、InDel、SV)、1 168个转录组、非编码RNA、全长转录本、人工选择信号、遗传连锁图谱、群体结构、表型及常用生物信息分析工具等,为开展家蚕功能基因组学研究提供了一个可交互式访问、用户友好的组学数据共享分析平台。该平台在家蚕种质资源遗传评价、性状基因解析、精准分子改良和基因组选择育种及昆虫发育、适应性进化等研究方面将发挥重要的支撑作用。

《Nucleic Acids Research》刊发夏恩华开发的山茶属植物多功能基因组数据库与分析平台

近日,我校茶树生物学与资源利用国家重点实验室夏恩华教授团队在权威期刊Nucleic Acids Research(IF=14.9)发表了题为"TPIA2:an updated tea plant information archive for Camellia genomics"的研究论文。

基于TCGA数据库分析线粒体相关基因同膀胱癌预后关系

目的构建基于线粒体相关基因同膀胱癌预后模型,并且分析回归模型同膀胱癌预后的关系.方法从癌症基因组图谱(TCGA)数据库下载膀胱癌转录组数据及临床信息,利用R软件进行数据处理分析.首先对膀胱癌患者的癌与癌旁组织中线粒体相关基因进行差异表达分析;然后,对线粒体相关差异表达基因进行GO富集分析、KEGG信号通路富集分析;进一步使用survival包中coxph函数进行COX模型构建,根据风险评分的中位数将患者分为高低风险组,进行Kaplan-Meier(K-M)生存分析,使用survival包分析有关基因与膀胱癌预后的关系;最后使用GSE48075数据对模型进行验证.结果在88个差异表达的线粒体相关基因中,筛选后得到26个差异表达基因与预后相关,进一步剔除了相关性高的基因,获得13个膀胱癌独立预后基因,基于这13个差异表达基因建立了COX回归模型,并按照风险评分把膀胱癌患者分为高低风险组,发现高风险组生存时间显著低于低风险组.最后将该模型应用于验证集数据(GSE48075),发现该模型能较好预测膀胱癌预后.结论基于TCGA数据库分析,筛选出了与膀胱癌预后相关的基因,成功构建了基于13个线粒体差异基因表达水平的膀胱癌预后模型,通过验证分析发现,该模型能够准确地预测膀胱癌患者的预后.因此,该模型可为膀胱癌患者预后提供参考.

葡萄全基因组SSR分析和数据库构建

利用Perl语言开发了用于探寻基因组SSR的程序SSRFinder,并利用其从法国国家基因测序中心(Genoscope)公布的欧亚种葡萄(Vitis viniferaL.)黑比诺品系PN40024的基因组序列中检索到114 520个SSR。其中含单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸重复单元的SSR数目分别为37 648(32.9%)、30 123(26.3%)、18 705(16.3%)、14 566(12.7%)、3 492(3.0%)和9 986(8.7%)个。在各类SSR中,不同核苷酸组成的重复单元频率间存在较大的差异,其中富含A/T重复单元的SSR频率最高,而富含C/G重复单元的SSR频率最低。SSR在基因组上主要分布在基因间隔区,其次是基因的非翻译区,在编码区的分布密度最小。三核苷酸和六核苷酸SSR在翻译区的分布密度明显高于其他类型的SSR。利用这些SSR序列共设计出80 065(69.9%)对SSR引物。另外,本研究开发了一个基于Web界面的SSR数据库DGSSR,收录和注释全基因组与EST的SSR,并提供了查询界面,网址为http://www.yaolab.sh.cn/ssr。

昆虫基因组及数据库研究进展

基因组序列为昆虫分子生物学研究提供丰富的数据资源,推动系统生物学在古老的昆虫学中蓬勃发展。昆虫基因组学研究已经成为当前的研究热点,目前在NCBI登录注册的昆虫基因组测序计划有494项,其中已提交原始测序数据的昆虫有225种,完成基因组拼接的有215种,具有基因注释的有65种,公开发表的昆虫基因组有43篇。本文综述了测序技术发展的历史及其对昆虫基因组研究的推动作用、昆虫基因组的组装和注释及其存在的问题、昆虫基因组测序进展、昆虫基因组数据库的发展及基因数据挖掘利用的基本思路和对策,以及昆虫基因大数据在害虫防治和资源昆虫利用中的应用前景。

公共核酸数据库乙肝病毒全基因组序列概况和中国HBV参照序列的建立

截至2007年1月,世界三大核酸数据库(GenBank,EMBL,DDBJ)库中已经登录来自46个国家和地区的HBV全基因组的8种基因型近900条序列.文中对公共核酸数据库中现有的HBV全部基因组序列进行了统计分析并从基因型的地理分布及其临床特征等方面进行了评述,为进一步研究病毒与宿主的关系,以及HBV的人群分布和进化历史提供帮助.同时,通过系统进化分析对所有登录的229条中国地区HBV全基因组序列及其课题组新近完成的59条全基因组序列进行了基因分型,并根据这些序列建立了中国地区B基因型和C基因型的参照序列,为中国地区HBV的突变研究提供了DNA序列参照体系.此外,对于目前不同数据库信息内容和登录情况进行了分析,提出全面结合宿主临床信息和HBV基因组信息研究的建议.

政产学研协作数据库的知识产权保护机制研究——基于上海材料基因组数据库的范式分析

从项目管理角度研究政产学研协作数据库的知识产权保护机制,基于数据库项目管理五阶段论提出适用于政产学研数据库的知识产权管理模型,并以上海材料基因组数据库项目为例,详细阐述项目启动阶段的数据库知识产权战略部署、项目计划阶段的数据库知识产权计划设置、项目实施阶段的数据库知识产权保护措施、项目监测阶段的知识产权管理、项目完成阶段的知识产权运用,形成一套系统化、全方位的政产学研数据库项目的知识产权保护体制。

农作物病原卵菌基因组数据库资源概述

卵菌包含许多严重危害农作物的病原菌,目前已经积累了一些重要病原卵菌的基因组数据,这些数据资源对于卵菌的功能基因组研究具有重要意义。本文对农作物病原卵菌基因组数据库资源及数据库检索方法做一概述,以期促进卵菌基因组数据资源的利用,加快其功能基因学研究。

利用EST数据库资源克隆家蚕Bombyx mori6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶基因

以果蝇6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6-phosphogluconatedehydrogenase,6PGDH)基因cDNA序列为信息探针,对家蚕EST数据进行同源检索筛选,克隆到了家蚕6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶基因的cD鄄NA序列,该基因全长2011bp。经RT-PCR克隆、序列分析验证,结果表明与电子克隆序列完全一致;该基因具有完整的开放阅读框(ORF),编码蛋白为483个氨基酸;通过与人、果蝇、家鼠、摇蚊、线虫的6PGDH蛋白序列比较,发现该基因具有高度的保守性。

优秀的基因组数据库管理软件——ACEDB

ACEDB作为一个优秀的基因组数据库管理系统 ,已被用作包括从细菌、真菌、寄生虫、植物、昆虫、动物到人类等许多生物的基因组数据库。

美国NCBI网站基因组数据库使用和检索

针对基因组信息在生物信息学中日益占据重要的地位 ,介绍基因组数据库 Genoma的检索和使用特点。

MEDLINE光盘数据库中有关基因组学文献的统计分析

通过关键词检索途径,对1995年以来MEDLINE收录的有关基因组学文献进行检索和统计分析,以期为相关科研人员提供有价值的文献信息。

中华民族基因组多态性数据库的构建(英文)

为配合总体的实验研究构建了中华民族基因组多态性 (GenomicPolymorphismofChineseEthnicGroups ,简称GPCEG)数据库 ,现已初步建成包括民族名称、基本情况介绍、体态特征、基因多态性数据、永生细胞株系、参考文献、国际相关数据库连接等内容的数据库 ,并完成了其可视化浏览及查询系统的建立 ,为建成具有中国特色的国家自有数据库奠定了基础 。

基于B/S结构的胡杨转化基因组数据库管理信息系统研建分析

基于B/S体系三层结构实现了胡杨转化基因组数据库管理系统,系统使用SQL数据库提供基因数据管理和查询功能。数据库管理采用在线方式及时、有效地管理数据库。对实现分子育种方法,培育高抗、优质林木新品种提供数据管理,可为研究人员提供信息服务,并对相关数据库的建设有借鉴作用。

结构基因组学综合数据库分析的构建和作用

介绍了结构基因组学综合数据库构建的意义和综合数据库的功能,主要包括Gerstein总结的对有限的蛋白质片段的折叠分类和排列、种系发生信息、蛋白质的功能分类和蛋白质的相互作用信息、基因表达信息和综合数据库对报道结构基因组研究数据和格式的要求。

基于基因组数据库的杂草稻叶绿体分子标记开发

[目的]杂草稻的起源与演化是一个未澄清的热点问题,分子标记技术是最重要的研究手段之一。由于已经应用的分子标记数量有限,与栽培水稻缺乏特异性,因此探索新的分子标记仍然十分必要。[方法]使用网络基因组数据库中13份栽培水稻和野生稻叶绿体全基因组序列进行比对和分析,针对其中的高频变异区域设计标记引物,进而对60份杂草稻样品的标记区域测序并进行多态性验证。[结果]13份样品叶绿体全基因组中存在1020个单核苷酸多态性(SNP)位点,111个插入/缺失(InDel)位点,表现出丰富的遗传变异;选定其中3个高频变异区域,分别针对trnG-trnfM基因间区、psbM-trnC基因间区和trnT-trnL基因间区设计了3对引物,对60份杂草稻材料进行了检测,发现3个片段总长1966bp,共存在7个SNP位点,6个InDel位点,总变异序列长度为34bp,占序列总长的1.73%。系统发育树结果显示,60份杂草稻被划分为4个类群。另外,将网络数据库中的13份栽培水稻和野生稻数据进行分析,发现不同栽培稻和野生稻的籼粳类型分别被聚到杂草稻的相应类群中。[结论]所开发的3对叶绿体分子标记可以对上述杂草稻进行良好的分类,因此可以作为研究杂草稻遗传多样性及演化的分子标记。