宏基因组测序.doc

宏基因组测序目的研究藻类物种的分类,研究与特定环境与相关的代谢通路,以及通过不同样品的比较研究微生物内部,微生物与环境,与宿主的关系。技术简介宏基因组(Metagenome)(也称微生物环境基因组MicrobialEnvironmentalGenome,或元基因组)。是由Handelsman等1998年提出的新名词,其定义为"thegenomesofthetotalmicrobiotafoundinnature",即生境中全部微小生物遗传物质的总和。它包含了可培养的和未可培养的微生物的基因,目前主要指环境样品中的细菌和真菌的基因组总和。而所谓宏基因组学(或元基因组学,metagenomics)就是一种以环境样品中的微生物群体基因组为研究对象,以功能基因筛选和/或测序分析为研究手段,以微生物多样性、种群结构、进化关系、功能活性、相互协作关系及与环境之间的关系为研究目的的新的微生物研究方法。一般包括从环境样品中提取基因组DNA,进行高通量测序分析,或克隆DNA到合适的载体,导入宿主菌体,筛选目的转化子等工作。宏基因组(Metagenome)(也称微生物环境基因组MicrobialEnvironmentalGenome,或元基因组)。是由Handelsman等1998年提出的新名词,其定义为"thegenomesofthetotalmicrobiotafoundinnature",即生境中全部微小生物遗传物质的总和。它包含了可培养的和未可培养的微生物的基因,目前主要指环境样品中的细菌和真菌的基因组总和。而所谓宏基因组学(或元基因组学,metagenomics)就是一种以环境样品中的微生物群体基因组为研究对象,以功能基因筛选和/或测序分析为研究手段,以微生物多样性、种群结构、进化关系、功能活性、相互协作关系及与环境之间的关系为研究目的的新的微生物研究方法。一般包括从环境样品中提取基因组DNA,进行高通量测序分析,或克隆DNA到合适的载体,导入宿主菌体,筛选目的转化子等工作。特定生物种基因组研究使人们的认识单元实现了从单一基因到基因集合的转变,宏基因组研究将使人们摆脱物种界限,揭示更高更复杂层次上的生命运动规律。在目前的基因结构功能认识和基因操作技术背景下,细菌宏基因组成为研究和开发的主要对象。细菌宏基因组细菌人工染色体文库筛选和基因系统学分析使研究者能更有效地开发细菌基因资源,更深入地洞察细菌多样性。如宏基因组成为生物催化剂的新来源。宏基因组学研究的策略和基本过程研究策略“宏基因组学”是一种整体性的研究策略,它建立在微生物基因组学的迅速发展和聚合酶链式反应广泛应用的基础之上,是一种不依赖于人工培养的微生物基因组分析技术,涵盖了生物信息统计分析和基因组两方面的意义和技术,其策略是从特定环境中直接分离所有微生物DNA,将大片段的DNA克隆到受体菌中表达,然后根据某些生物活性筛选有应用价值的克隆。包括两个方面[920]:①宏基因组文库的构建:宏基因组文库的构建沿用了分子克隆的基本原理和技术方法,并根据具体环境样品的特点和建库目的采用了一些特殊的步骤和对策。一般包括样品总DNA的提取、与载体连接和在宿主细胞建立中克隆[17]。②宏基因组文库的筛选:根据其研究目的,宏基因组文库筛选通常有功能筛选(functionalscreening)和序列筛选(sequenceba