菌株全基因组测序检测

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菌株全基因组测序检测技术报告

一、检测范围

本检测覆盖菌株全基因组序列分析，包括以下内容：

1. 染色体基因组：完整染色体序列的测定与分析，涵盖编码基因、非编码区、调控元件及重复序列。
2. 质粒基因组（如适用）：检测菌株携带的质粒DNA，解析其抗性基因、毒力因子及功能模块。
3. 功能注释：基因功能分类（COG/KEGG/GO）、代谢途径及潜在致病性相关基因的鉴定。
4. 进化分析：基于核心基因组或单核苷酸多态性（SNP）的系统发育树构建，明确菌株进化地位。

二、检测项目

1. 物种鉴定与泛基因组分析
   • 通过16S rRNA或全基因组平均核苷酸一致性（ANI）确定物种分类。
   • 泛基因组核心基因与可变基因的统计与功能解析。
2. 耐药基因检测
   • 基于抗生素抗性基因数据库（如CARD、ARG-ANNOT）筛查耐药基因。
   • 整合子、转座子等可移动遗传元件的定位与分析。
3. 毒力因子筛查
   • 利用毒力因子数据库（VFDB）鉴定毒力相关基因（如黏附素、毒素、侵袭素）。
4. 代谢通路重建
   • 通过KEGG、MetaCyc数据库注释菌株代谢潜能，预测碳源利用及次级代谢产物合成能力。
5. 比较基因组学分析
   • 与参考菌株基因组比对，识别结构变异（SV）、插入缺失（InDel）及水平基因转移事件。

三、检测仪器

1. 测序平台
   • Illumina NovaSeq 6000：用于高通量短读长测序（2×150 bp），提供高准确性数据。
   • Oxford Nanopore PromethION或PacBio Sequel II：用于长读长测序（>10 kb），辅助基因组组装与结构变异检测。
2. 建库设备
   • Illumina DNA Prep试剂盒（350–550 bp插入片段文库）。
   • Nanopore Ligation Sequencing Kit（SQK-LSK114）。
3. 生物信息学分析平台
   • 高性能计算集群（CPU≥64核，内存≥512 GB），搭载分析软件：SPAdes、Flye、Prokka、BLAST、Roary、RAST等。

四、检测方法

1. DNA提取与质检
   • 采用CTAB法或试剂盒（如Qiagen Genomic Tip）提取高分子量基因组DNA。
   • 质检标准：DNA纯度（OD260/280=1.8–2.0），浓度≥50 ng/μL（Qubit测定），片段长度>20 kb（脉冲场电泳验证）。
2. 文库构建与测序
   • Illumina文库：DNA片段化、末端修复、接头连接及PCR扩增，构建双端测序文库。
   • Nanopore/PacBio文库：DNA片段直接连接接头，无需扩增，保留长读长信息。
3. 数据生成与质控
   • 短读长数据量≥50×覆盖深度；长读长数据量≥100×覆盖深度。
   • 质控标准：Q30≥85%（Illumina），平均读长>10 kb（Nanopore/PacBio）。
4. 基因组组装与注释
   • 混合组装策略：使用Unicycler或HybridSPAdes整合短读长与长读长数据，生成环化基因组。
   • 基因预测：Prokka自动注释编码序列（CDS）、rRNA、tRNA；手动校正CRISPR阵列及前噬菌体区域。
5. 功能与进化分析
   • 耐药/毒力基因筛查：ABRicate工具比对CARD、VFDB数据库（阈值：覆盖率≥80%，一致性≥90%）。
   • SNP系统发育分析：Snippy提取SNP位点，RAxML构建最大似然树。

注意：因业务调整，暂不接受个人委托测试望见谅。