生物信息学_玉泉路_课堂笔记_05 第五章 从头基因组组装与注释

**生物信息学课堂笔记**

**第五章 从头基因组组装与注释**

**5.1 绪论**

从头基因组组装是指通过计算机程序将大量的序列数据（如测序数据）组合起来，重建一个个体的整个基因组序列。这种技术在生物信息学领域具有重要意义，因为它可以帮助我们了解基因组结构、功能和演化。

**5.2 从头基因组组装流程**

从头基因组组装流程通常包括以下几个步骤：

1. **测序数据准备**: 将测序数据转换成适合组装的格式。
2. **预处理**: 过滤掉低质量的序列和去除重复序列。
3. **组装**: 使用软件工具（如Velvet、SPAdes等）将预处理后的序列组合起来，形成较长的片段。
4. **扩展**: 将组装得到的片段进一步扩展，以获得更完整的基因组序列。
5. **注释**: 对组装得到的基因组序列进行功能注释。

**5.3 从头基因组组装软件**

有许多从头基因组组装软件可供选择，包括：

* **Velvet**:一个基于De Bruijn图的组装工具。
* **SPAdes**:一个基于De Bruijn图和重叠图的组装工具。
* **IDBA-Hybrid**:一个结合了De Bruijn图和重叠图的组装工具。

**5.4 从头基因组注释**

从头基因组注释是指对组装得到的基因组序列进行功能注释。注释可以包括：

* **编码基因**: 找到编码蛋白质的基因。
* **非编码RNA**: 找到非编码RNA，如miRNA、siRNA等。
* **重叠和重复序列**: 检测重叠和重复序列。

**5.5代码示例**

以下是使用Velvet进行从头基因组组装的示例代码：

bash# 下载Velvet软件包wget  解压软件包tar -xvf Velvet_1.2.10.tgz# 运行组装程序./velvet_gather -id1000000 -ins_length500 -out velvet_output./velvet_contig -id1000000 -ins_length500 -out velvet_output

bash# 下载SPAdes软件包wget  解压软件包tar -xvf SPAdes-3.14.1-Linux64BIT.tar.gz# 运行组装程序./spades.py -t8 -k21,33,55 -s input.fasta -o output_dir