培训内容：

一、微生物组学研究趋势与方法

1、单菌不同水平（如DNA、RNA、蛋白等）的研究趋势和方法

2、如何利用这些组学研究的内容

二、序列组装和功能分析——DNA水平

1、如何利用和比较illumina和454数据在序列组装上的优缺点。

2、如何利用Sanger测序的结果进行PCR补洞

3、基于组装好的序列进行组分（基因、功能元件、非编码RNA等）和功能分析

4、微生物分析内容和方法

5、讨论如何联合DNA和RNA分析结果形成真正的trans研究

三、微生物基因组

（1）理论：

1、微生物基因组和转录组学研究

1.1、微生物基因组研究的意义

1.2、微生物基因组研究概况

1.3、微生物基因组的特点

1.4、微生物转录组学研究

（2）上机实习：

1.Linux系统操作简介   1.1 Linux简史

1.2 Linux与生物信息学  1.3 Linux基本命令

1.4 Linux基本操作综合实践

2.细菌基因组常规分析流程

2.1 原始数据评估   2.2 基因组拼接、注释

2.3 功能注释   2.4 进化树分析

2.5 多菌株泛基因组分析

3.Python编程语言简介

3.1 Python安装    3.2 Python基本语法

3.3 Python文件读取、文件输出   3.4 Python在生物信息中的实践

四、微生物宏基因组

（i）理论   （1）宏基因组学

1. 16S rDNA AMPLICON SEQUENCING 法

1.1. 测序平台、引物设计及区域选择不同测序平台、针对细菌、真菌不同微生物实验设计

1.2. 测序量及采样建议 针对水体、粪便、土壤、物体表面、口腔等不同生境

1.3. 分析流程图  数据收集、数据预处理、数据分析

1.4. 结果解析

1.4.1 OTU聚类  1.4.2 物种注释

1.4.3 物种分布情况   1.4.4 样品复杂度分析：α多样性

Coverage  Chao指数

ACE指数   Shannon曲线   Richness rarefaction曲线

1.4.5 多样品比较分析：β多样性

样品间物种丰度热图

排序分析：

PCA分析  PCoA分析  NMDS分析  Unifrac分析  样品聚类分析

2. DSS （direct shotgun sequencing）法

2.1. 分析流程  2.2. 功能注释分析  2.3. 代谢途径解析

五、宏转录组学

1. 介绍

2. 物种组成、功能及代谢途径分析

六、宏基因组学实践应用

（ii）上机实习

1. 笔记本电脑配置要求建议笔记本内存4G以上，64位操作系统

2. 针对16S rDNA amplicon sequencing分析

2.1. 虚拟机安装：Virtual Box

2.2. 16S分析运行环境搭建：QIIME Virtual Machine

2.3. 实例演示及结果展示

数据预处理

OTU 聚类   物种注释   OTU table生成  α多样性分析

序列比对构建进化树  β多样性分析

3. 针对shotgun sequencing分析（只做流程演示讲解）

3.1. 序列质量控制：fastqc  3.2. 序列拼接

3.3. 基因预测及丰度分析  3.4. 物种注释

3.4. 功能注释  3.5. MetaSPAdes、MEGAN、metAMOS等软件介绍

（2）上机实习：perl语言在微生物基因组分析中的应用

1. perl入门

1.1 perl语言简介 1.2 基本操作

1.3 控制结构  1.4 模式匹配

2. perl语言操作综合实践

2.1 基因组拼接质量评估  2.2 测序深度和覆盖度计算  2.3 scaffold序列处理等