文档介绍：分类号 学号 M201571628
学校代码 10487 密级
硕士学位论文
Tara Oceans 宏基因组数据的
功能基因（簇）挖掘
学位申请人： 郝时光
学科专业： 生物化工
指导教师： 张后今 教授
答辩日期： 2018 年 5 月 20 日
A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Engineering
Mining Functional Genes and Gene Clusters
in Tara Oceans Metagenomic Data
Candidate : Hao Shiguang
Major : Biochemical Engineering
Supervisor : Prof. Zhang Houjin
Huazhong University of Science & Technology
Wuhan 430074, P. R. China
May, 2018
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文
摘 要
微生物次级代谢产物是药用抗生素的主要来源。由于抗生素耐受问题的存在，
寻找新型抗生素变得越来越重要。对环境（例如海洋）微生物基因组中的次级代谢
合成基因簇研究可以为研究人员提供药物研发的新视野。宏基因组作为对环境微生
物群体探索的手段之一，可以帮助研究人员进行更大规模的研究和更多层次的探索。
微生物抗生素耐受是人们目前面临的一个重大难题。对抗生素抗性基因的研究可以
帮助研究人员制定抗生素使用和研发的策略。例如，研究人员可以对已知的抗生素
合成基因簇进行工程改造来获得具有增强的或新型的生物活性的化合物。综上所述，
对微生物的次级代谢合成基因簇和抗生素抗性基因的研究有着重要意义。本研究拟
通过对开放的海洋微生物宏基因组测序数据的挖掘，了解海洋环境中上述基因或基
因簇的功能类型和统计学特点。
Tara Oceans 项目是由 EMBL 主持开展的全球海洋浮游生物采样和测序计划。对
于本研究而言，该项目所公开的大量测序数据提供了一个极佳的对全球海洋这样一
个广泛环境进行基因（簇）的预测和挖掘。本研究以 Tara Oceans PRJEB402 的子项
目 ERP001736 的宏基因组测序数据为基础，进行了生物信息学序列分析。
本研究主要进行了以下研究并取得了相应的创新型成果：
（1）对 Tara Oceans 项目的 135 个进行了宏基因组从头组装和短序列比对等步
骤，获得了高质量的序列数据，可用于功能基因（簇）挖掘及实验