2017-04-18
由中国科学院广州地球化学研究所应光国课题组发布的一项研究结果表明，近年来中国抗生素使用量惊人，抗生素使用量约占世界用量的一半，其中52%为兽用，48%为人用，超过5万吨抗生素被排放进入水土环境中。据估计，已发现的4000多种抗生素中，有2/3是放线菌产生的。那放线菌究竟是如何产生的抗生素，是由哪些基因控制的？这就需要我们从基因组水平对放线菌展开研究，叮叮叮......,勤劳的小编上线了，今天小编就带大家聊聊有关放线菌基因组的那些事儿。
放线菌（Actinomyces）是一群革兰氏阳性，高 G+C mol% （> 55%）含量的细菌。因在固体培养基上呈辐射状生长而得名，大多数有发达的分枝菌丝（图1）。
图 1 放线菌
比较典型的放线菌属主要有：链霉菌属、诺卡氏菌属、放线菌属、小单孢菌属、链孢囊菌属和游动放线菌属。目前这六大类典型的放线菌属在Genbank中的公布情况如下表：
表1 Genbank中六大典型放线菌属的统计表
图2 Genbank中放线菌的统计情况
要想了解发现细菌的基因功能，我们必须对其基因组展开研究。但目前针对放线菌基因组的测序仍然存在很多困难：（1）放线菌产生的次级代谢产物较多，这使得抽提相对比较困难；（2）放线菌基因组较大（最大可高达12.45Mb,平均基因组大小为8M左右）；（3）放线菌基因组GC 含量偏高（放线菌基因组拼接序列条数高达8884条，平均的拼接条数也都在200条左右），这导致目前得到的很多放线菌基因组的拼接效果差(图1)。
在积累了大量放线菌基因组测序项目经验后，为保证放线菌基因组的拼接效果，小编建议老师在样品准备和测序过程中，需要注意以下细节：
首先，在样品准备过程中，小编建议在摇菌的过程中加入玻璃珠或钢珠，缩短培养时间，避免产生过多的次级代谢产物。
其次,在测序前建议老师做菌株鉴定，最大限度降低样品出错的概率(放线菌完成图测序派森诺提供免费菌株鉴定)。
第三，针对不同的实验目的，共有三套不同的解决方案供老师们选择，具体如下：
表2 放线菌测序解决方案
针对Illimina平台，小编建议采用 PCR-free 的方式进行建库，与常规建库方式相比，无需进行PCR扩增，可提高高GC区域的覆盖度，非常适用于GC含量比较高的放线菌基因组测序。针对同一个样品我们同时采用常规建库和PCR-free建库测序，其拼接结果如下：
表3 放线菌的拼接结果
从拼接结果来看，PCR-free建库方式的拼接结果远优于常规建库。PCR-free建库拼接的最长序列为774880bp，约为常规建库的12倍左右（常规建库拼接序列最长为63792bp）；PCR-free建库的N50为381387bp，约为常规建库的43倍（常规建库的N50为8888bp）；PCR-free建库拼接后的序列条数为51条，比常规建库提升了20倍（常规建库拼接后的序列条数为1058条）。
好啦，有关放线菌小编今天就为大家介绍这么多，大家掌握了没有，有没有放线菌基因组要测序的，小编在这儿等着你哦……
