❶ 什麼是微生物
微生物(microorganism, microbe)是一些肉眼看不見的微小生物的總稱。包括屬於原核類的細菌、放線菌、支原體、立克次氏體、衣原體和藍細菌(過去稱藍藻或藍綠藻),屬於真核類的真菌(酵母菌和黴菌)、原生動物和顯微藻類,以及屬於非細胞類的病毒、類病毒和朊病毒等。
微生物千姿百態,有些是腐敗性的,即引起食品氣味和組織結構發生不良變化。當然有些微生物是有益的,它們可用來生產如乳酪,麵包,泡菜,啤酒和葡萄酒。微生物非常小,必須通過顯微鏡放大約1000 倍才能看到。比如中等大小的細菌,1000個疊加在一起只有句號那麼大。想像一下一滴牛奶,每毫升腐敗的牛奶中約有5千萬個細菌,或者講每誇脫牛奶中細菌總數約為50億。也就是一滴牛奶中可有含有50 億個細菌。
❷ 宏基因測序多少reads確定為存在微生物物種
微生物幾乎是無所不在的,它們對生態環境和人體健康起到了不容忽視的作用。然而人們對微生物的了解還相當匱乏,因為許多微生物是無法在實驗室中培養的。宏基因組學是了解這些微生物的重要途徑,但宏基因組測序並不是一件容易的事兒,就像是把許多拼圖拆散混在一起,然後在毫無參考的情況下拼接。生物通 www.ebiotrade.com
最近Nature Methods雜志發布了一個名為TruSPADES的強大工具,可以大大提升研究者們測序宏基因組的能力。這種演算法能將Illumina測序儀生成的300bp短讀取,合並成大約1萬bp的基因組片段(Synthetic Long Reads)。如果說用短讀取相當於語句,那麼長片段就是整章文字。顯而易見,把整章文字還原成一本書要容易得多。
TruSPADES主要是先給100-300bp的短讀取裝上條碼,然後通過de brujin 圖把這些片段組裝起來,生成Synthetic Long Reads。這種低成本的方法可以更好的確定相連片段,獲得更長更准確的長測序片段。生物通 www.ebiotrade.com
研究人員正在將這一方法用於各種微生物群體,從人體微生物組到海洋微生物組。「這是新一代的測序技術,會對宏基因組測序產生很大的影響,」這項研究的領導者,加州大學的Pavel Pevzner教授指出。
人類消化道居住的大量微生物被統稱為腸道微生物組。腸道微生物組在人類代謝食物、抵禦感染和應答葯物等過程中起到了重要的作用,許多人類疾病都與微生物組失衡有關。我們知道腸道菌群的菌種組成是因人而異的,宏基因組測序進一步揭示了微生物組驚人的復雜性。華盛頓大學的科學家們發現,在人們共有的一些細菌中還存在著廣泛的菌株差異。這是首次在腸道菌群中大規模分析菌種內部的基因變異。(更多詳細信息參見:Cell:大規模宏基因組研究的驚人發現)生物通 www.ebiotrade.com
嬰兒的微生物組需要在成長過程中慢慢成熟。華大基因和瑞典哥德堡大學的研究人員對98名一歲以內的瑞典嬰兒進行了腸道菌群分析。我們一直以為引入固體食物是改變嬰兒腸道菌群的關鍵因素,但這項研究表明推動微生物組成熟的其實是斷奶。研究人員發現,即使引入了固體食物,非母乳嬰兒的微生物組仍舊比母乳嬰兒更接近成人。
❸ 為什麼選擇16SrRNA基因作為微生物進化的遺傳標記
1、16SrRNA基因每種微生物都有。
2、16SrRNA結構和功能相對保守,在進化過程中變化相對較小。
3、雖然相對保守,但在不同的微生物中,16SrRNA基因序列還是存在差異的,一般來說,16sRNA序列越接近,菌種親緣關系越近,同源性越大;反之,16sRNA序列差異越大,同源性越小。
❹ 基因定義上發生哪些與微生物重要大事
40年代以前,對於基因的化學本質並不了解。直到1944年 O.T.埃弗里等證實肺炎雙球菌的轉化因子是DNA,才首次用實驗證明了基因是由DNA構成。
1955年S.本澤用大腸桿菌T4噬菌體作材料,研究快速溶菌突變型rⅡ的基因精細結構,發現在一個基因內部的許多位點上可以發生突變,並且可以在這些位點之間發生交換,從而說明一個基因是一個功能單位,但並不是一個突變單位和交換單位,因為一個基因可以包括許多突變單位(突變子)和許多重組單位(重組子)(見互補作用)。 1969年J.夏皮羅等從大腸桿菌中分離到乳糖操縱子,並且使它在離體條件下進行轉錄,證實了一個基因可以離開染色體而獨立地發揮作用,於是顆粒性的遺傳概念更加確立。隨著重組DNA技術和核酸的順序分析技術的發展,對基因的認識又有了新的發展,主要是發現了重疊的基因、斷裂的基因和可以移動位置的基因。
❺ 微生物的遺傳基因是什麼微生物的遺傳信息是如何傳遞的
當然是DNA
遺傳基因(Gene,Mendelian
factor),也稱為遺傳因子,是指攜帶有遺傳信息的DNA或RNA序列,是控制性狀的基本遺傳單位。基因通過指導蛋白質的合成來表達自己所攜帶的遺傳信息,從而控制生物個體的性狀表現。
❻ 微生物基因序列對比差異大於多少可判定為不同種屬
1.DNA
G+Cmol%
GC含量差異即可確定DNA的不同,這是真菌分類鑒定的重要遺傳指標之一.一般認為,G+C
mol%差別大於20%是不同屬的菌;差別在10%~15%之間是同屬不同種,差別在5%以內則可能是種內不同菌株.但是G+Cmol%相同也不能判斷屬於同一個種,因此,G+Cmol%只具有否定價值
所以最重要的方法是核酸雜交技術,其中應用最多的是DNA-DNA雜交,即:
2.採用示蹤物標記的一條DNA分子與另一條在適當條件下雜交,可獲得兩者間的雜交百分率即DNA同源性,以此判斷兩菌株是否屬同一種。一般在相同的菌種中,DNA/DNA雜交的成功率高達80%以上,若低於20%基本可考慮為無關菌系,65%~80%之間的菌有較多的同源性,提示為同一屬的不同種。但如結果在20%~25%范圍時則難以作出判斷,應並用其它方法分析確定
3.對屬或屬以上水平的分類則採用DNA/rRNA雜交,因為rRNA在進化過程中保守性更強。例如,Kurtzman等在對黃麴黴群中各菌種的DNA關系研究中,黃麴黴和寄生麴黴顯示79%的DNA雜交率,而集峰麴黴和黃麴黴的DNA雜交率只有39%。Kurtzman根據這些研究結果建議把黃麴黴和寄生麴黴劃為黃麴黴的兩個變種,而集峰麴黴則劃分為一個新種。
但由於該技術操作復雜、費時,並且在細菌分類上其應用價值沒有測定rRNA序列有意義,所以該技術沒有被廣泛應用。
❼ 有沒有什麼基因是動物、植物、微生物共有的
現存地球上的微生物,動物和植物都是經過幾十億年的進化形成的,但是進化並不意味著所有的部分都是平等的。就像20世紀20年代、50年代和今天的車,在外形甚至功能很多方面,它們是截然不同的。但核心幾乎都是在內燃機上運行的。有些基因就像內燃機,很難對它們進行太大的修補和改進,否則整個生物個體就無法生存。
一旦進化找到了有用的部分,它就傾向於繼續重用它。
所有生物都有許多相似的生物過程需要做:
DNA
復制,細胞分裂,蛋白質合成,生物大分子分解,分子復合體折疊組裝,細胞骨架支撐起細胞。這並不意味著參與這些過程的蛋白或者編碼這些蛋白的基因不能改變;只是他們的變化可能是有限的。例如,利用葡萄糖的一系列反應從糖酵解的步驟開始。地球上幾乎所有的生物都有相同的酶己糖激酶催化相同的反應步驟,如果你比較這些蛋白質構象發現它們看起來幾乎都是一樣的。
一旦進化找到了有用的部分,它就傾向於繼續重用它。
DNA
作為真核生物,在微生物,動物和植物之間有大量的共享的基本代謝和細胞生物學,雖然具體到DNA水平上,你通常會發現很多不同之處,這有兩個原因造成,第一是氨基酸密碼子編碼序列有簡並性——香蕉和人類可能在一個蛋白質位置都是亮氨酸,但是一個編碼TTG和另一個CTC。另外一個原因是有許多蛋白質只要保守結構域的構象相同,就能執行相同的功能,因此存在進化中的保守氨基酸,這些保守氨基酸構成了該蛋白質功能的核心結構域。
❽ 微生物基因組測序的技術指標是什麼
微生物基因組測序按測序精度大致可以分為框架圖、精細圖和完成圖三類。框架圖要求基因組覆蓋度大於95%,基因區覆蓋度達到98%以上,單鹼基錯誤率低於十萬分之一;精細圖要求基因組覆蓋度大於98%,基因區覆蓋度達到99%以上,單鹼基錯誤率低於十萬分之一,gap數不超過100個;完成圖要求完整基因組序列,單鹼基錯誤率低於十萬分之一,gap數不超過5個。
❾ 微生物基因命名法
基因名稱,一般都用三個小寫英文字母來表示,且應排成斜體(書寫時可在其下劃一底線);若同一基因有不同位點,可在基因符號後加一正體大些字母或數字,如lacZ等;
附加兩個:
基因表達產物——蛋白質的名稱,一般用3個大寫英文字母(或1個大寫、2個小寫)表示,並必須用正體;
抗性基因,一般把「抗」用大寫R注在基因符號的右上角,如抗鏈黴素的基因即為strR(R在右上角)