一种基于微生物rRNA基因测序技术的菌群代谢功能预测分析方法技术

本发明专利技术公开的一种基于微生物rRNA基因测序技术的菌群代谢功能预测分析方法，其是通过将现有的16S rRNA基因测序数据与代谢功能已知的微生物参考基因组数据库相对比，从而实现对细菌和古菌代谢功能的预测；其具体步骤如下：(1)先根据已测微生物基因组的16S rRNA基因全长序列，推断它们的共同祖先的基因功能谱；(2)对Greengenes数据库中其它未测物种的基因功能谱进行推断，构建古菌和细菌域全谱系的基因功能预测谱；(3)将测序得到的菌群组成“映射”到数据库中，对菌群代谢功能进行预测。本发明专利技术通过将现有的16SrRNA基因测序数据与代谢功能已知的微生物参考基因组数据库相对比，从而实现对细菌和古菌代谢功能的预测。

A method of predicting microbial metabolic function based on microbiological rRNA gene sequencing technology

The invention discloses a bacteria metabolic function of the microbial rRNA gene sequencing technology based on predictive analysis method, which is through the microbial genome database of 16S rRNA reference gene sequencing data with known metabolic functions of the existing comparison, so as to realize the prediction of functional bacteria and archaea metabolism; the specific steps are as follows: (1 according to the) full-length 16S rRNA gene sequences have been measured in microbial genomes, infer the gene function of their common ancestor of the spectrum; (2) the function of gene Greengenes in the database of other unmeasured species spectrum to infer gene function, construction of Archaea and bacteria domain full spectrum prediction spectrum; (3) the result the microflora of the \map\ to the database, to predict the bacteria metabolic function. The present invention predicts the metabolic function of bacteria and archaea by comparing the existing 16SrRNA gene sequencing data with the microbial reference genome database with metabolic function.

【技术实现步骤摘要】
一种基于微生物rRNA基因测序技术的菌群代谢功能预测分析方法
本专利技术涉及生物检测
，特别涉及一种基于微生物rRNA基因测序技术的菌群代谢功能预测分析方法。
技术介绍
微生物rRNA基因测序技术的关注重点是菌群的组成和结构。但对于微生物生态学研究而言，最关注的无疑是菌群所具备的代谢功能。随着数据分析技术的发展，现在已能根据已知的微生物基因组数据，对菌群组成的测序数据(典型的如16SrRNA基因的测序结果)进行菌群代谢功能的预测，从而把物种的“身份”和它们的“功能”对应起来。根据菌群代谢功能预测结果，一方面能一窥菌群功能谱的概貌，发挥菌群多样性组成谱测序性价比高的优势；另一方面也能帮助指导后续宏基因组Denovo鸟枪法测序的实验设计，更合理地筛选用于后续研究的样本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种基于微生物rRNA基因测序技术的菌群代谢功能预测分析方法。本专利技术所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：一种基于微生物rRNA基因测序技术的菌群代谢功能预测分析方法，其是通过将现有的16SrRNA基因测序数据与代谢功能已知的微生物参考基因组数据库相对比，从而实现对细菌和古菌代谢功能的预测；具体步骤如下：(1)先根据已测微生物基因组的16SrRNA基因全长序列，推断它们的共同祖先的基因功能谱；(2)对Greengenes数据库中其它未测物种的基因功能谱进行推断，构建古菌和细菌域全谱系的基因功能预测谱；(3)将测序得到的菌群组成“映射”到数据库中，对菌群代谢功能进行预测。在本专利技术的一个优选实施例中，所述步骤(3)具体通过以下方式实现：(3.1)对测序获得的16SrRNA基因序列，进行“封闭式”参考OTU划分(Closed-referenceOTUpicking)，通过与Greengenes数据库比对，寻找每一条测序序列的“参考序列最近邻居”，并归为参考OTU；(3.2)根据“参考序列最近邻居”的rRNA基因拷贝数，对获得的OTU丰度矩阵进行校正；(3.3)根据“参考序列最近邻居”对应的KEGG/EggNOG等基因功能谱数据，换算预测菌群的整体代谢功能。由于采用了如上的技术方案，本专利技术通过将现有的16SrRNA基因测序数据与代谢功能已知的微生物参考基因组数据库相对比，从而实现对细菌和古菌代谢功能的预测。本专利技术的预测过程中还考虑了不同物种16SrRNA基因拷贝数的差异，并对原始数据中的物种丰度数据进行校正，使预测结果更准确可靠。具体实施方式一种基于微生物rRNA基因测序技术的菌群代谢功能预测分析方法，其是通过将现有的16SrRNA基因测序数据与代谢功能已知的微生物参考基因组数据库相对比，从而实现对细菌和古菌代谢功能的预测；具体步骤如下：(1)先根据已测微生物基因组的16SrRNA基因全长序列，推断它们的共同祖先的基因功能谱；(2)对Greengenes数据库中其它未测物种的基因功能谱进行推断，构建古菌和细菌域全谱系的基因功能预测谱；(3)将测序得到的菌群组成“映射”到数据库中，对菌群代谢功能进行预测。上述步骤(3)具体通过以下方式实现：(3.1)对测序获得的16SrRNA基因序列，进行“封闭式”参考OTU划分(Closed-referenceOTUpicking)，通过与Greengenes数据库比对，寻找每一条测序序列的“参考序列最近邻居”，并归为参考OTU；(3.2)根据“参考序列最近邻居”的rRNA基因拷贝数，对获得的OTU丰度矩阵进行校正；(3.3)根据“参考序列最近邻居”对应的KEGG/EggNOG等基因功能谱数据，换算预测菌群的整体代谢功能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于微生物rRNA基因测序技术的菌群代谢功能预测分析方法，其是通过将现有的16S rRNA基因测序数据与代谢功能已知的微生物参考基因组数据库相对比，从而实现对细菌和古菌代谢功能的预测；其特征在于，具体步骤如下：(1)先根据已测微生物基因组的16S rRNA基因全长序列，推断它们的共同祖先的基因功能谱；(2)对Greengenes数据库中其它未测物种的基因功能谱进行推断，构建古菌和细菌域全谱系的基因功能预测谱；(3)将测序得到的菌群组成“映射”到数据库中，对菌群代谢功能进行预测。

【技术特征摘要】
1.一种基于微生物rRNA基因测序技术的菌群代谢功能预测分析方法，其是通过将现有的16SrRNA基因测序数据与代谢功能已知的微生物参考基因组数据库相对比，从而实现对细菌和古菌代谢功能的预测；其特征在于，具体步骤如下：(1)先根据已测微生物基因组的16SrRNA基因全长序列，推断它们的共同祖先的基因功能谱；(2)对Greengenes数据库中其它未测物种的基因功能谱进行推断，构建古菌和细菌域全谱系的基因功能预测谱；(3)将测序得到的菌群组成“映射”到数据库中，对菌群代谢功能进行预测。2.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛正晟，寇文伯，郭桐舟，姜丽荣，
申请(专利权)人：上海派森诺生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31