通用植物基因组学研究项目-易世博

Genomics Workflow

在2018年3月2日上课之前，你需要下载1)genius, 2) Sequin， 3) Fucus vesiculosus 参考文献，以及4)基因组数据.

= 10 points

1. Geneious - 点击这个链接下载14天的试用版 Geneious: http://www. geneious .com/

点击“免费试用”，然后输入您的信息. 使用“易世博” 为“机构”，“学生”为用户类型. 使用你的学生邮箱. Geneious will send a trial license 您提供的电子邮件的代码. Once you get your license 号码(16位数字)通过电子邮件，你需要从电子邮件中复制并粘贴 it into one of the Geneious 盒子安装后 Geneious software. To get the license 激活后，您需要在evaluateee框中输入您的姓名，并且您还需要 to paste the entire license，其中包括“试炼”一词 license box, i.e. “trial_xxxx_xxxx_xxxx_xxxx_xxxx”来让它工作. 如果有，请告诉我 issues.

一般来说，你得等5分钟到1天 Geneious 团队把试验发给你 license 代码，所以不要等到研讨会的早上.

2. Fucus vesiculosus reference - Click on this link 墨角菌参考文献 , then click on "Send to:在屏幕的右上方. 将弹出一个窗口，选择File按钮下的选择目的地. Finally, click on "Create File". The file will download. 把它保存在你电脑上可以访问的地方 it.

3. Genomic Data -检查你的哈特内尔学生邮箱，博士. 休伊会把数据发给你的. IMPORTANT-不要尝试打开数据，只需下载即可. 我们将把它拖放到当我们开始时，有一个很棒的“本地”文件夹.

Summary

本周我们将组装和注释岩草的有丝分裂基因组 Fucus spiralis L. (Family Fucaceae). 我们的工作将代表第一个完整的线粒体基因组对于这个物种，它将被发表. Based on a search at Entrez Nucleotide ，有两个完整的岩藻科有丝分裂基因组序列(Fucus vesiculosus- 36,392碱基对(bp)和 Fucus distichus- 36,400 bp). The F. spiralis 据估计，有丝分裂基因组的大小大致相同，长度约为36400 bp. Both 其中有丝分裂基因组约有67个基因，包含以下基因:cob和cob tatC, 3个rRNA, 3个开放阅读框，3个ATP合酶，3个cox, 6个rpl, 10个NADH, 11个rps， 26个tRNA基因(trnL为3个，trnI、trnM、trnS、trnY为2个). 基于杂交和DNA研究， F. vesiculosus 已经被证明是非常密切相关的 F. spiralis (See Fucus 本屏幕底部的链接). 事实上，一些早期的心理学家认为 F. spiralis to be a variety of F. vesiculosus. PowerPoint .

第1部分-基因组组装使用的地图，以参考功能在遗传

= 10 points (Submit to Canvas )

1) Open the Geneious application

2)将“Fucusspiralisdata”文件拖到中的大空框中 Geneious

3)导入参考序列. We will use the Fucus vesiculosus 上面提到的序列是因为它与 F. spiralis. 点击此链接下载 F. vesiculosus mitogenome . 有了这个文件后，将它拖到 Geneious 窗口，就像你之前用Fucusspiralisdata做的那样.fasta file.

4) Select the Fucus vesiculosus 参考文件，点击它，然后按住shift键，也选择Fucusspiralisdata文件.

5)点击上面的“对齐/组装”框，向下滚动并选择“映射” to Reference”. A window will open.

6)在“Fine Tuning”下，选择“Iterate up to 5 times”. On the middle left 的窗口点击“不修剪”按钮. 在中间右键点击“保存” contigs” box. 在“灵敏度”下，点击向下滚动菜单，然后选择“低” Sensitivity/Fast”. Click “OK”. 映射大约需要5分钟.

第二部分-继续进行基因组组装，填补空白(如果有的话)并检查序列

1)点击屏幕最左边位置1周围的，然后放大读数通过点击7或8次“+”镜头图标来映射 Geneious screen.

2) You should see Fucus spiralis 下面的DNA序列，被映射到 Fucus vesiculosus reference above. 滚动序列以查看映射 Geneious performed.

3)右键点击屏幕左上方的“Consensus”字样，选择 “Copy”. 将此序列粘贴到一个新的 Text or Notepad file. At the very top of this file write “>FucusspiralismtDNA”, then hit return. 将文件保存为“FucusspiralismtDNA”.“Fasta”到您的桌面或计算机上的文件夹.

4)滚动或搜索找到任何 ??? 或者模棱两可的字母，比如“N”(N =区域) of the sequence that Geneious was unable to map). 通常可以手动纠正错误或问题. If there 如果没有差距或问题，那么我们就完成了!!!!

如果有问题，我们可以修复它们，或者弥补任何有问题的差距 are any, using Geneious. 如果有间隙，拖动“FucusspiralismtDNA”.fasta” file into Geneious. 我们现在将使用我们的草稿作为额外映射的种子(诱饵) of 5 iterations.

5)选择鱼饵文件(FucusspiralismtDNA.fasta)和fucusspiralis数据.fasta file.

6)点击上面的“对齐/组装”框，向下滚动并选择“映射” to Reference”. 使用与之前相同的设置，点击“确定”.

7)测绘完成后，检查结果，看诱饵序列是否吻合 was extended over the ??? 如果没有，那就去 ??? 序列的区域 that Geneious was unable to map). 选择序列的左侧约250bp ???, then 粘贴这250 bp到一个新的文本文件. 在新文本文件的最上面写 “>gap1growtoright”, then hit return. 将此文件保存为“gap1growtoright”.fasta”. 这是你的鱼饵或种子文件.

8)拖拽这个诱饵文件(“gap1growtoright”).fasta") into Geneious. 选择这个文件和Fucusspiralisdata.Fasta文件，然后单击框上方写着“对齐/组装”，向下滚动并选择“映射到参考”. Use 与之前相同的设置(=5次迭代)，然后单击“确定”.

9)检查结果. 如果程序将读取添加到诱饵文件，则扩展到右(3'方向)超过 ??? 区域，然后复制粘贴新添加的 DNA序列的扩展 ??? 进入你的螺旋dna.fasta file, thereby closing the gap.

10)如果有其他的 ??? 区域，然后对4-8执行相同的步骤. Once 你认为你有完整的DNA序列，那就保存这个文件. Drag it into Geneious，并通过最后一次映射确认序列中没有错误. 按照上面6-8的方法去做.

第3部分-有丝分裂基因组的注释

= 40 points (Submit to Canvas )

1) Go to the Fucus vesiculosus annotation in GenBank . 在右上方，点击“发送到”. 在“选择目的地”下，点击 “File” button. 在“格式”下选择“特征表”. Click on “Create File”. 将这个创建好的文件拖到桌面上，或者拖到一个可以找到它的文件夹中， and open it. 我们将使用该文件作为定义开始和停止的模板 (注释)我们的位置 F. spiralis genes. 我们可以这样做，因为 F. spiralis 非常密切相关 F. vesiculosus. 它有相同的基因和基因组织.

2) Run a Blast Search using your F. spiralis mitogenome. 要做到这一点，复制并粘贴您的整个 F. spiralis 将有丝分裂基因组序列输入屏幕顶部的“输入查询序列”框中. 在下面的“有机体”矩形中，输入“Fucus vesiculosus”. 然后向下滚动到底部，点击“爆炸”按钮.

3)对齐完成后，向下滚动到两个序列的对齐. 记住，查询序列是我们的序列，而主题序列是 F. vesiculosus. 我们要做的就是把这个序列的核苷酸数转录到 Feature file. 我们需要对每个基因都这样做，一个接一个，以确保我们得到正确的开始和停止基因位置.

4)所有的开始和停止位置都输入到您的特征中文件，保存该文件，然后打开 Sequin 程序，双击 Sequin 图标，然后点击“开始新提交”.

5)程序现在将带您通过一系列窗口，您将填充 with information. 我们最后只提交一个文件到GenBank，所有的适当的名称和数据. 你在这里填写的只是你的经验/培训. 在Dr. 休伊在课堂上提供.

第4部分-调整有丝分裂基因组序列 Fucus spiralis 与其他密切相关的褐藻

1)打开的有丝分裂基因组DNA序列文件 Fucus spiralis. “选择所有”组装好的有丝分裂基因组DNA序列并将其粘贴到 input window in MAFFT . 然后将所有Fasta格式的有丝分裂基因组DNA序列粘贴在一起相关藻类进入同一窗口. 获取其他褐藻有丝分裂基因组序列 performing a Blast Search using your F. spiralis mitogenome sequence. Click “Submit” in MAFFT 要执行对齐.

2)对齐完成后，点击“重新格式化”按钮. When the new window 打开，点击“输出序列格式:”，选择“Phylip|Phylip4”，点击 on “Download to file”. 保存此文件以用于系统发育分析.

第5部分-系统发育分析 Fucus spiralis 与其他褐藻有丝分裂基因组

1)我们将使用在线网站 Trex-online . 转到此站点并在屏幕上的框中粘贴所有对齐数据 it. 向下滚动一点，然后点击“计算”.

2)结果完成后，大约1分钟后，点击“查看树”.

3)另一种可视化系统发育树的方法是点击“最佳树”. 复制屏幕上显示的数据，然后打开 Phylogeny.fr

4)在Phylogenyfr中选择“Online Programs”.，点击“TreeDyn”，然后粘贴，然后点击“提交”.

5)分析完成后，您需要通过选择适当的外组和交换一些分支.

Additional Links:

有丝分裂基因组的分析和可视化

基因组图谱可以用 OGDRAW. 使用来自的GenBank平面文件 Sequin to construct your map.

NCBI核苷酸数据库在这里: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide/

Blast Search is here: http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi