卡介苗美国株基因组测序缺口修补策略及序列分析

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mythzhang
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卡介苗(Bacillus Calmette-Guerin,BCG)是唯一一种用来预防结核病的疫苗。为了对BCG苗的体外进化历程以及BCG的分子减毒机制进行深入研究,我们对卡介苗美国株(BCG Tice)进行全基因组测序后基因组补缺口(补洞)工作,以得到它的基因组完整序列。BCG属于高GC含量的革兰氏阳性细菌,其基因组GC含量高达65%,这给后期基因组补缺口阶段造成了很大的难度。   本研究首先对BCG Tice进行高通量测序,使用SOAPdenovo软件对得到的数据进行拼接。由于在高通量测序的过程中基因组某些区域测序覆盖度低,测序质量差会使测序结果经拼接之后形成众多的重叠群(contig),相邻的位置关系确定的contig形成一个scaffold,contig之间未测到的区域为缺口序列(gap),在contig末端设计引物进行PCR扩增,得到连接相邻contig的PCR产物,对PCR产物进行测序。通过优化PCR引物设计策略,尝试不同的聚合酶进行聚合反应,调整PCR反应条件并结合PCR产物构建克隆测序等方法,补齐contig之间的缺口序列。并对BCG Tice基因组进行了基本的生物信息学分析。以参照菌株BCG Pasteur基因组序列为引物设计模板进行补缺口引物设计,完成了BCG Tice的全基因组测序,得到了它的基因组完整序列,序列已提交到美国国立生物技术信息中心(NCBI)的GenBank数据库。对于GC含量高、基因组较稳定的菌株,以参考序列为模板设计引物进行序列补缺口证明是一种很好的策略,并可推广到其他高GC含量的细菌的补缺口工作中,对BCG Tice基因组序列的比较分析可以进一步揭示BCG基因组之间的差异,从而为更好地设计预防结核病的疫苗提供更多的参考与思路。
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