整合宏基因组物种信息的宏蛋白质组搜库策略研究

发布时间：2022-09-27 18:08

　　宏蛋白质组学是通过质谱高通量测定微生物菌群表达的蛋白质组,对其组成和功能进行研究的一门学科。由于微生物菌群的高度复杂性和异质性,在宏蛋白质组研究中如何克服公共数据库的敏感度不高与宏基因组预测搜索库覆盖度不足,构建合适的蛋白质搜索库一直是待解决的难题。如果只利用公共数据库的蛋白质序列作为蛋白质搜索库,研究者无法鉴定出未被详细研究的物种表达的蛋白质,而利用基于宏基因组基因预测构建的蛋白质搜索库则不一定能为样本中表达的蛋白质提供足够的覆盖度。为了解决这个问题,我们提出了一个整合宏基因组物种信息的宏蛋白质组搜库策略（以下简称MT策略）,在MT策略中我们构建了一个既包含通过宏基因组预测的蛋白质序列,又包含基于物种信息的来源于公共数据库的蛋白质序列的整合蛋白质搜索库。将我们的MT策略运用在一个实验室合成的混合微生物样本上进行测试,我们比传统的基于宏基因组的方法多鉴定了近一倍的肽段;通过对鉴定到的肽段进行物种分析,MT策略的准确性和基于先验知识构建的蛋白质搜索库不相上下。我们又将MT策略运用在一个人体肠道微生物菌群样品上进行测试,鉴定的肽段数量是传统的基于宏基因组方法的约1.7倍。经过上述标准样品和... 

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
缩写名称列表
第一章 绪论
    1.1 微生物研究历史
    1.2 宏基因组技术概况
        1.2.1 测序技术的发展
        1.2.2 宏基因组学研究流程
    1.3 宏蛋白质组技术概况
        1.3.1 质谱技术的发展
        1.3.2 宏蛋白质组学研究流程
    1.4 本论文的结构组织
    1.5 本章小结
第二章 整合宏基因组物种信息的宏蛋白质组搜库策略构建
    2.1 MT策略总览
    2.2 物种分析以及基于物种信息的搜索库构建
    2.3 宏基因组的基因预测
    2.4 合并库的搜库与质量控制
    2.5 本章小结
第三章 利用实验室混合微生物样品对MT策略的评估
    3.1 实验室混合微生物样品组学数据
    3.2 搜索库构建概览及搜库
    3.3 肽段和谱图鉴定结果比较
    3.4 鉴定肽段的物种分布分析
    3.5 本章小结
第四章 利用人体肠道菌群样品对MT策略的评估
    4.1 肠道菌群样品组学数据
    4.2 搜索库构建概览及搜库
    4.3 肽段和谱图鉴定结果比较
    4.4 鉴定肽段的物种分布分析
    4.5 本章小结
第五章 讨论与展望
    5.1 研究讨论
    5.2 课题创新
    5.3 研究展望
附录
    附录1:自动下载UNIPROT中特定物种蛋白质序列的PYTHON脚本
    附录2:根据物种分析结果提取物种用于搜索库构建的示意图
    附录3:用于构建MT策略搜索库的物种列表
    附录4:只由MTS_H0鉴定的肽段的物种分布
    附录5:MT策略与另外三种方法的比较
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文



本文编号：3681361