基于全基因组的细菌鉴定分类与进化变异研究
发布时间：2023-06-04 23:19
作为地球上生物的主要类群之一,也是所有生物当中数量最多的一类,细菌广泛地生活在各种各样的环境当中,种类繁多,与人类的关系既十分密切,又复杂多样。随着人类生活范围的拓展和生产生活方式的变化,细菌引起的传染病在全球范围内出现并反复流行,严重威胁着人类健康和公共卫生安全,对细菌、尤其是疫情暴发株的快速鉴定和综合分析非常必要。细菌基因组包含了菌株全部的遗传信息,确定基因组序列因而成为了理解它们的生物学特性与功能特征的基础和前提,基于全基因组的方法能够对细菌的鉴定和综合分析提供最高的分辨率,而随着高通量测序技术的不断进步和测序成本的持续下降,公共数据库中细菌全基因组数据越来越多,为研究人员提供了良好的数据基础。本文主要内容就是基于公共数据库当中的细菌全基因组数据开展了一系列细菌鉴定分类与进化变异研究。首先,本研究提出了“种特有序列特征片段”的概念,建立了细菌种特有序列特征片段数据库,随后分别从基因组序列特征片段比较和短序列比对的角度出发,探索建立了一个非组装的细菌基因组进化变异分析平台,集成了本研究创新性地实现的基于菌种特有序列片段数据库的细菌鉴定方法、基于序列特征片段回溯分析的细菌水平基因转移...
【文章页数】：119 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
缩略语表
摘要
Abstract
前言
第一章 非组装的细菌基因组进化变异分析平台
1.基于种特有序列片段库的细菌鉴定方法
1.1 背景概述
1.2 材料与方法
1.2.1 数据集
1.2.2 序列特征片段切割
1.2.3 构建种特有序列特征片段库
1.2.4 预测方法
1.3 结果
1.3.1 种特有序列特征片段库
1.3.2 NCBIDraft和 NCBISRA数据集的预测结果
1.3.3 复合群上种鉴定结果
1.3.4 常见菌种在低测序深度仍能准确识别
1.4 讨论
2.基于种特有序列片段库的细菌水平基因转移检测与注释
2.1 背景概述
2.2 材料与方法
2.2.1 构建含位置信息的菌株序列特征片段库
2.2.2 基因组编码区注释数据库
2.2.3 片段回溯与注释算法
2.2.4 结果检测评判
2.2.5 测试数据集
2.3 结果
2.3.1 EcoliHpylori数据集检测结果
2.3.2 ICE-transferred数据集检测结果
2.3.3 大规模随机转移模拟测试集检测结果
2.4 讨论
3.细菌重要表型的快速预测分析
3.1 背景概述
3.2 材料与方法
3.2.1 重要表型数据库的收集与整理
3.2.2 预测算法
3.2.3 测试集
3.2.4 结果评估方法
3.3 结果
3.3.1 四个数据集上的预测结果
3.3.2 测序深度对预测结果的影响
3.4 讨论
4.本章小结
第二章 洋葱伯克霍尔德菌复合群基于全基因组序列的分类学研究
1.1 背景概述
1.2 材料与方法
1.2.1 菌株基因组序列数据下载与筛选
1.2.2 单基因系统发生分析
1.2.3 多位点基因串联系统发生分析
1.2.4 物种树构建
1.2.5 ANI值与dDDH值计算
1.3 结果
1.3.1 基于单分子标记的系统发生分析
1.3.2 基于核心直系同源基因组的物种树及与MLSA的比较
1.3.3 基于dDDH和ANI的BCC物种划分
1.3.4 基于物种树和基因组相似性对BCC菌株重新分类
1.4 讨论
第三章 洋葱伯克霍尔德菌复合群的适应性进化分析
1.1 背景概述
1.2 材料和方法
1.2.1 序列数据准备和直系同源基因识别
1.2.2 基因特征计算
1.2.3 基因功能注释与亚细胞定位
1.2.4 融合基因识别
1.2.5 基因同源重组检测
1.2.6 正选择分析
1.2.7 泛基因组分析
1.2.8 软核心基因簇分析
1.2.9 蛋白质结构建模与分析
1.2.10 统计检验分析
1.3 结果
1.3.1 泛基因组分析与系统发生分析
1.3.2 116株BCC细菌核心基因组特征
1.3.3 BCC群内菌种的重组分析
1.3.4 核心基因的正选择分析
1.3.5 软核心基因簇的分析结果
1.4 讨论
第四章 结论与展望
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
主要简历
致谢
本文编号：3831221
【文章页数】：119 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
缩略语表
摘要
Abstract
前言
第一章 非组装的细菌基因组进化变异分析平台
1.基于种特有序列片段库的细菌鉴定方法
1.1 背景概述
1.2 材料与方法
1.2.1 数据集
1.2.2 序列特征片段切割
1.2.3 构建种特有序列特征片段库
1.2.4 预测方法
1.3 结果
1.3.1 种特有序列特征片段库
1.3.2 NCBIDraft和 NCBISRA数据集的预测结果
1.3.3 复合群上种鉴定结果
1.3.4 常见菌种在低测序深度仍能准确识别
1.4 讨论
2.基于种特有序列片段库的细菌水平基因转移检测与注释
2.1 背景概述
2.2 材料与方法
2.2.1 构建含位置信息的菌株序列特征片段库
2.2.2 基因组编码区注释数据库
2.2.3 片段回溯与注释算法
2.2.4 结果检测评判
2.2.5 测试数据集
2.3 结果
2.3.1 EcoliHpylori数据集检测结果
2.3.2 ICE-transferred数据集检测结果
2.3.3 大规模随机转移模拟测试集检测结果
2.4 讨论
3.细菌重要表型的快速预测分析
3.1 背景概述
3.2 材料与方法
3.2.1 重要表型数据库的收集与整理
3.2.2 预测算法
3.2.3 测试集
3.2.4 结果评估方法
3.3 结果
3.3.1 四个数据集上的预测结果
3.3.2 测序深度对预测结果的影响
3.4 讨论
4.本章小结
第二章 洋葱伯克霍尔德菌复合群基于全基因组序列的分类学研究
1.1 背景概述
1.2 材料与方法
1.2.1 菌株基因组序列数据下载与筛选
1.2.2 单基因系统发生分析
1.2.3 多位点基因串联系统发生分析
1.2.4 物种树构建
1.2.5 ANI值与dDDH值计算
1.3 结果
1.3.1 基于单分子标记的系统发生分析
1.3.2 基于核心直系同源基因组的物种树及与MLSA的比较
1.3.3 基于dDDH和ANI的BCC物种划分
1.3.4 基于物种树和基因组相似性对BCC菌株重新分类
1.4 讨论
第三章 洋葱伯克霍尔德菌复合群的适应性进化分析
1.1 背景概述
1.2 材料和方法
1.2.1 序列数据准备和直系同源基因识别
1.2.2 基因特征计算
1.2.3 基因功能注释与亚细胞定位
1.2.4 融合基因识别
1.2.5 基因同源重组检测
1.2.6 正选择分析
1.2.7 泛基因组分析
1.2.8 软核心基因簇分析
1.2.9 蛋白质结构建模与分析
1.2.10 统计检验分析
1.3 结果
1.3.1 泛基因组分析与系统发生分析
1.3.2 116株BCC细菌核心基因组特征
1.3.3 BCC群内菌种的重组分析
1.3.4 核心基因的正选择分析
1.3.5 软核心基因簇的分析结果
1.4 讨论
第四章 结论与展望
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
主要简历
致谢
本文编号：3831221
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/3831221.html
教材专著
