Young N D, Jex A R, Li B, et al. Whole-genome sequence of Schistosoma haematobium.[J]. Nature Genetics, 2012, 44(2):221-5.
血吸虫病是血吸虫造成的热带病,影响了二百万人。没有疫苗,只有一种药praziquantel。Schistosoma haematobium(埃及血吸虫)是泌尿系统疾病(urogenital disease)的病因,也会导致膀胱癌(bladder cancer),也是HIV/AIDS的预先因素。原因:寄生虫通过淡水螺进入人体,蠕虫居留在血管内,产的卵嵌入膀胱壁,引起长期的免疫介导疾病和鳞状细胞癌(squamous cell carcinoma)。
数据:埃及血吸虫基因组385 Mb,相关寄生虫基因组(与曼氏血吸虫、日本血吸虫比较)
工具:测序Illumina,74倍coverage
方法:基因组注释:功能、gene ontology、网络、通路
意义:提供研究基础;新的疾病干预方法
测序:
方法:REPLI-g Midi Kit (Qiagen)、Qubit fluorometer dsDNA HS Kit (Invitrogen)、凝胶电泳。建库用的是Genome Analyzer II (Illumina).
结果:从一雄一雌两只成虫中提取了200 ng的DNA模板,产生了33.5 Gb测序数据,预估基因组长度为431-452 Mb。文库:short-insert 170 bp和500 bp;mate-pair 800 bp、2 kb、5 kb、10 kb。
组装:
方法:SOAPdenovo
结果:组装后情况:总共385 Mb,有365 contigs,N50的长度为307 kb,96.1%的gap被填充。
组装后,所有的reads被重新排列到scaffolds以评价组装基因组的single-base accuracy。
重复序列情况估计:
方法:同源比较(比较埃及血吸虫和曼氏血吸虫、日本血吸虫),结合de novo预测
结果:有43%重复序列,58.5%是逆转录转座子,37%是未知的(satellites/simple repeats/DNA 转座子)
编码基因统计:
方法:de novo结合转录信息(成虫和卵阶段)
结果:13073个,9714个有RNA-seq数据支持
完整基因集对比分析:
指标:序列一致性和长度匹配
结果:埃及血吸虫和曼氏血吸虫的匹配程度,高于埃及与日本、曼氏与日本。
编码基因分析:
方法:比对Conserved Domain Database (CDD);Gene Ontology;
结果:96.3%在非冗余数据库中有匹配;52.8%有conserved protein domain;43%有已知的生物学通路;44%的可以用GO分类;预测2.6%的基因编码分泌蛋白ES proteins
同线性:
方法:基因组层面分析
结果:埃及与曼氏89.4%高于埃及与日本51.7%、曼氏与日本67%。对照曼氏血吸虫,埃及血吸虫的重排只出现在五条染色体上,共11个inversion。
蛋白质分析:
方法:比对到KEGG BRITE database
结果:埃及血吸虫和曼氏血吸虫(1333个共有,91 functional);埃及血吸虫和日本血吸虫(235个共有,33 functional),73个是独有的。10880个蛋白质是三者共有的,6142个在其他扁形虫中有同系物。
亲缘关系分析:
方法:使用59个single-copy gene,Bayesian inference analysis。拓扑树绘制使用 maximum parsimony (MP) analysis。
结论:埃及血吸虫和曼氏血吸虫亲缘关系更近,然后是日本血吸虫,其他吸虫。与使用线粒体、核DNA作标志物的结论一致,有助于下一步进化分析。
转录情况分析:
方法:绘图描述丰度时,大小为log 10 RPKM
结果:转录的基因,成虫(雌10002雄10559,2975最丰富,上调:雌965雄2010)比卵(7794,1631最丰富)多。与曼氏和日本血吸虫的微阵列研究结果一致。
通路分析:
方法:
数据:RNA-Seq数据集
结果:雌性富集有关吸血、产卵的通路,雄性富集维持肌肉组织的通路,这些组织与移动、摄食、附着和抓住雌性有关。卵富集的通路主要与卵特异性蛋白和一种分泌糖蛋白(诱发嗜酸性粒细胞产生白介素-4,与宿主免疫调节有关,与曼氏血吸虫的研究一致)有关。
互作网络:
方法:Gephi v.0.7beta,BLASTp(数据库:ChEMBL、DrugBank)
结果:曼氏血吸虫的72个候选药物靶点都在埃及血吸虫的蛋白质组中。找到8个重要的蛋白质分子,6个是候选药物靶点。
免疫相关:
背景知识:血吸虫通过抑制、转移和改变宿主的免疫反应来存活。长期感染诱发免疫细胞群体的变化,包括TH2(T helper type 2)在数量上占主导、effector T-cell活动的选择性损失、巨噬细胞或TH2诱导的树突细胞的活化。这些很多由ES引起。
结果:55个分子(预测20个是ES蛋白),是与别的血吸虫共有的。发现了homolog of estradiol 17β dehydrogenase,可能与癌症发生有关。
读论文-Whole-genome sequence of Schistosoma haematobium
原文:http://www.cnblogs.com/pxy7896/p/6274856.html