改变定义原核物种的基因组黄金标准

1. 改变定义原核物种的基因组黄金标准 Michael Richter and Ramon Rossello´ -Mo´ ra1 Marine Microbiology Group, Institut Mediterrani d’Estudis Avanc¸ats (CSIC-UIB), E-07190 Esporles, Spain Edited by James M. Tiedje, Center for Microbial Ecology, East Lansing, MI, and approved September 16, 2009 (received for review June 11, 2009) 汇报人：代升飞 导师：刘波，研究员

2. 一、简介 二、材料和方法 三、结果与讨论 四、推论

3. 一、简介 1、作为基因水平上原核物种划界的黄金标准，DNA-DNA 杂交 (DDH)已经运用了将近50年。DDH的使用对当前分类系统的构建具有最重要影响。 2、目前在基因组学领域，DDH在系统聚类方面似乎已经不合时宜，需要被新的分类方法取代。 3、平均核苷酸同源性（average nucleotide identity，ANI）方法根据基因组中直系同源基因间的比较确定微生物菌株间的亲缘关系。

4. 一、简介 4、作为一种传统的方法，DDH相对复杂和耗时。在生物信息学时代，基于DDH 复杂和耗时的弊端这一事实，因此不可能构建一个完整的数据库。 5、在基因组学研究中，重要的遗传信息可以从公共数据库中检索，DDH似乎是一种迫切需要被取代的过时方法。 6、ANI反映了两个基因组之间的进化距离，一个值为94%的同源性可以代表DDH划界的70%。

5. 河口弧菌LMG7909T V. scophthalmi strain A089T V. scophthalmi strain A107 DSM2698T A. marina strain C3 DSM 11549 DSM17935T Escherichia coli K-12 V.scophtalmi strains A089T DSM2697T 二、材料和方法

6. 二、材料和方法 • 454焦磷酸测序 • 获取数据信息 （NCBI、LPSN） • ANIb和ANIm分析 • 核苷酸频率和相关系数（TETAR) • 核对基因组数据库

7. 三、结果和讨论 1、对物种描述更倾向于目前的基因型和表型，有时生态属性也被分类学家视为一个分类单位。 2、目前已报道的微生物物种全基因组序列，只有少数是来自模式菌株，其余大部分没有统一的标准。 3、到目前为止，以分类为目的的基因组序列的比较已经完成，她是基于BLAST计算来完成的。

8. 三、结果和讨论 • ANIm计算方法所用的时间少，速度快，而且几乎拥有与DDH类似的精度

9. 三、结果和讨论 • 两个功能密切相关的基因在统一标准下绘制的图中，DDH和AIN值可能显示很高的相关性。

10. 三、结果和讨论 • 四核苷酸频率相关系数与ANIm呈现一定的规律

11. 三、结果和讨论 • ANIb-黄色线 • ANIm-红色线 • TETAR-绿色线 • 不同基因组片段大小计算时间的比较

12. 三、结果和讨论 左一：肉毒杆菌1 ANI=99.93% 左二：蜡样芽孢杆菌 ANI=85.33% 右一：肉毒杆菌2 ANI=82.37%

13. 结果和讨论 1.大肠杆菌ATCC8739-BL21 2.脑膜炎奈瑟氏菌FAM18-O53441 3.幽门螺杆菌G27-J99 4.蜡样芽孢杆菌ATCC14579-Q1

14. 三、结果和讨论 4、当前分类活动的主要制约因素之一是将要被分类的极端环境下的菌株难以人工培养。然而，基因组学研究第一次提供了从原始环境纯培养获得高质量的基因组信息的可能性。

15. 四、推论 • 原核生物的多样性的程度很难判定，主要源于它们快速生长及不可杂交的物种界限和丰富的生态环境。 • 基因组学研究在物种定义和划界领域是一个重要的进步。 • 可以预见，不久的将来，ANI将成为取代DDH的一个全新的分类方法。

16. Thank You !