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細(xì)菌基因組denovo測序（框架圖）技術(shù)介紹
***************************************************************************************************** 技術(shù)簡介 細(xì)菌廣泛存在于大自然中，其具有多樣性豐富，基因組較小等特征。細(xì)菌是一類只存在擬核的裸露DNA的單細(xì)胞原核生物（基因組大小一般小于10Mb），它包括真細(xì)菌和古生菌兩大類群，根據(jù)其基本形態(tài)可分為球菌，桿菌，螺旋菌，根據(jù)細(xì)胞壁組成成分，又分為革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌，大多數(shù)化膿性細(xì)菌屬于革蘭氏陽性菌，它們能產(chǎn)生外毒素使人致??；而大多數(shù)腸道菌則屬于革蘭氏陰性菌，它們能產(chǎn)生內(nèi)毒素使人致病。常見的革蘭氏陽性菌有葡萄球菌，鏈球菌，肺炎雙球菌，破傷風(fēng)桿菌等；常見的革蘭氏陰性菌有痢疾桿菌，傷寒桿菌，大腸桿菌，變形桿菌等。 細(xì)菌對人類既有用處又有危害，一方面細(xì)菌是某些疾病的病原體，可導(dǎo)致傷寒、肺炎等疾病，另一方面，人類也常利用細(xì)菌制作乳酪及酸奶等。隨著高通量測序技術(shù)的迅速發(fā)展，測序成本大幅降低使得獲得具有簡單基因組的細(xì)菌基因組信息更加便捷，獲得某個細(xì)菌基因組信息，不但可以幫助了解其表型特征，致病機(jī)制以及其重要相關(guān)基因的功能，還可以通過和其它細(xì)菌基因組信息進(jìn)行比對分析和進(jìn)化分析，從而了解其分子進(jìn)化機(jī)制。根據(jù)不同的研究目的和需求，細(xì)菌基因組測序又包括細(xì)菌de novo測序（掃描圖、精細(xì)圖、完成圖）和細(xì)菌重測序。細(xì)菌基因組掃描圖采用Illumina PE測序技術(shù)，對基因組進(jìn)行～100×深度測序，根據(jù)序列組裝結(jié)果，以獲取基因組序列信息。 技術(shù)優(yōu)勢
b) 分析團(tuán)隊強(qiáng)大：擁有強(qiáng)大的生物信息團(tuán)隊，分析內(nèi)容全面，并提供個性化分析 c) 實(shí)驗(yàn)體系嚴(yán)格：從DNA抽提，質(zhì)檢到文庫構(gòu)建，上機(jī)測序有嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)流程
b) 基因發(fā)現(xiàn) c) 環(huán)境與生態(tài)研究 d) 疾病和個體化醫(yī)療
技術(shù)參數(shù)與實(shí)驗(yàn)流程
***************************************************************************************************** 技術(shù)參數(shù)
實(shí)驗(yàn)流程
經(jīng)典文章解讀
*****************************************************************************************************案例：腸球菌Enterococcus faecium TX16的全基因組測序及比較分析 背景：在歐美國家，腸球菌是醫(yī)院獲得性感染（hospital-acquired infections）的主要因素，其中包括Enterococcus faecalis和 Enterococcus faecium兩種菌株的感染。過去十年中，E. faecium菌株感染的比例不斷上升。雖然在醫(yī)院環(huán)境中E. faecium逐漸取代E. faecalis的機(jī)制并不清楚，但許多基因型鑒定和系統(tǒng)生物學(xué)研究已經(jīng)指出了多種E. faecium菌株在全球臨床環(huán)境中的廣泛傳播。然而，E. faecium完整基因組的缺失成為系統(tǒng)研究E. faecium的分子流行病學(xué)和發(fā)病機(jī)制的主要障礙。 方法：在本研究中，首次對E. faecium菌株TX16（隸屬于ST18家族）進(jìn)行了全基因組測序。隨后將TX16的全基因組與21個E. faecium菌株基因組草圖（未完全測通）進(jìn)行了比對，通過系統(tǒng)生物學(xué)，多位點(diǎn)序列分析（MLST）和基因相似性分析，找到了醫(yī)院相關(guān)菌株（HA）（hospital-associated strains，包含STs16、STs17、STs18、STs78家族）并對ORFs、多種基因和信號通路進(jìn)行了分析。 結(jié)果： 1）HA菌株和非醫(yī)院來源的CA菌株（community-associated）的核心基因組平均有3-4%的核苷酸序列差異； 2）378個ORFs在HA菌株中特異存在。大部份是轉(zhuǎn)座子相關(guān)基因、載體基因、前噬菌體基因； 3）TX16基因組中找到9個與致病性相關(guān)的GIs； 4）抗生素抗藥基因在HA菌株中大量富集； 5）可動因子（如IS16和轉(zhuǎn)座子）也幾乎是HA菌株獨(dú)有的。 參考文獻(xiàn)：Xiang Qin, et al. Complete genome sequence of Enterococcus faecium strain TX16 and comparative genomic analysis of Enterococcus faecium genomes. BMC Microbiology 2012, 12:135 
圖一：腸球菌Enterococcus faecium TX16的全基因組圈圖。TX16基因組含有2,698,137 bp，包含2,703個編碼蛋白的ORFs、62個tRNA、6個拷貝的核糖體rRNA 和32非編碼RNA。
圖二：22個E. faecium菌株的直接同源基因分析。分析發(fā)現(xiàn)2,543個基因只在某一個菌株中存在。22個菌株共有1,652個基因（1,608個單拷貝，44個多拷貝）。
圖三：22個E. faecium菌株的核心基因和全部基因數(shù)量。A、E. faecium核心基因數(shù)量，最后匯聚到1,726個基因；B、E. faecium全部基因數(shù)量，共包含6,262個基因。
圖四：22個E. faecium菌株的進(jìn)化樹。成功的將HA菌株與CA菌株區(qū)分開來。
圖五：22個E. faecium菌株基因組ORFs的比較。
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