Bioinformatics (6) 썸네일형 리스트형 Shotgun Metagenome Shotgun Metagenome 1. Shotgun Metagenome 분석의 목표 환경 샘플내의 어떤 미생물이 구성되며 기능적으로 어떤 역할을 하는지 분석. 샘플 내의 다양한 유전체 정보를 재구성, 미생물의 분류체계와 커뮤니티 구조의 특성을 확인, 커뮤니티의 생물학적 기능을 확인. Taxonomic classification, Population analysis, Functional analysis. 1) Shotgun metagenome analysis workflow 2) NGS 시퀀싱 및 데이터 품질검사 NGS 플랫폼 중에서 Illumina 기기를 주로 이용함. 2. Shotgun sequencing library 구축 무작위로 DNA를 절단한 후 얻은 짧은 서열을 얻어낸 뒤 이를 통해 cons.. Diversity Analysis Diversity Analysis 한 집단 혹은 집단 간 혹은 그 환경에서의 종 다양성을 비교하고자 할 때 확인하는 것. 환경에 존재하는 미생물의 다양성을 분석하여 환경의 특성을 확인. Alpha diversity: 1 sample 내에서 구성을 봄 (within sample). Beta diversity: 2 sample 내에서 구성을 봄 (between sample). Gamma diversity: 그 환경에서의 구성 (landscape, alpha와 beta를 합쳐서). 질적 (qualitative) 다양성: Features가 있는지 / 없는지 봄. 양적 (quantitative) 다양성: Features abundance 고려함. Phylogenetic diversity: taxa간의 evolut.. OTU clustering OTU (Operational Taxonomic Unit) 주로 미생물의 다양성 분석에서 사용하고 있는 단위로서, DNA시퀀싱 결과에서 유사한 sequences를 종들끼리 묶는 분류 단위이다. OTU는 16S rRNA amplicon reads를 그룹화하여 미생물계의 분류학적인 프로파일링을 진행하는 metagenomics에서 매우 중요한 단위이다. OTU identifiers가 중요한 이유 1) 각 OTU마다 어떠한 ID를 가지고 있는지, 가지고 있는 정보는 무엇인지 알 수 있다. 2) 각 OTU를 가지고 추가적인 분석이 가능하며 보다 정확한 species 및 strain 정보까지 알 수 있다. 3) OTU identifiers를 이용해 advance 분석이 가능하다. OTU clustering sequ.. 16S rRNA를 통한 분석 시 알아야 하는 과정 및 개념 16S rRNA를 통한 분석 시 알아야 하는 과정 및 개념 1. Adapter Trimming Adapter는 sequence의 합성 과정에서의 사용을 목적으로 만들었기 때문에 분석을 시행하기 전에 제거하는 것이 필수적이다. Adapter sequence가 남아있을 경우 taxonomy 분석 과정에서 정확한 식별을 어렵게 만들기 때문이다. Trimmomatic은 paired-end 데이터 처리에 특화되어 있으며 미생물 연구에서 많이 사용되는 플랫폼 중 하나다. Cutadapt와 같은 tool을 사용하기도 한다. 2. Multiplexing and Demultiplexing Amplicon based sequencing 데이터는 짧은 데이터 단편을 많이 sequencing하지 않기 때문에 NGS 데이터에서.. 16S rRNA 개요 1. 16S rRNA 개요 미생물 분류는 형태적 특징, 생리·생화학적 성질과 상태, 화학 분류학적 성질과 상태 등을 이용해 구분하는 것이 일반적이다. 하지만 이와 같은 방법은 많은 시간을 요구하며 분류가 힘든 경우가 많고 정확하지 못한 결과를 얻는 경우도 있다. 이러한 이유로 미생물 분류에 분자생물학적인 방법을 이용해 미생물이 가지고 있는 DNA를 분석하는 방법이 사용되고 있다. 이 때 target의 하나로 16S rDNA가 사용되는데 이는 유전자의 길이가 비교적 길며 기능 변화에 따른 유전자 변이의 가능성이 낮기 때문이다. 보통 계통진화학적으로 의미있는 유전자는 protein synthesis 혹은 cell component를 coding하는 유전자이며 그 중에서 bacteria의 진화나 분류에 의미있.. Metagenome 1. Metagenome 개요 Metagenome은 meta 와 genome이 합쳐진 단어로 많은 genome의 집단을 뜻한다. Metagenomics는 특정 환경(공기, 토양, 물, 인체 등)에 존재하는 모든 미생물의 유전정보를 이용해서 그 환경에 존재하는 다양한 미생물의 종류와 분포, 특정 환경에서의 기능을 이해하는 것이 목적이다. 일반적으로 특정 환경에서 샘플을 채취한 뒤 배양을 통해 미생물을 분석하게될 경우 배지 및 배양 환경에 따라서 특정 미생물은 검출할 수 없는 경우가 많아 채취한 환경에서 어떤 미생물이 존재하는지 정확히 아는 것은 힘들다. 그러나 최근 NGS 기술의 발달로 Metagenomics 분야가 발전하면서 배양과정을 생략하고 sample을 sequencing 과정을 거쳐 분석하는 Me.. 이전 1 다음
