Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
BARM and BalticMicrobeDB, a reference metagenome and interface to meta-omic data for the Baltic Sea
KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Genteknologi. KTH, Centra, Science for Life Laboratory, SciLifeLab.
Science for Life Laboratory, Department of Biochemistry and Biophysics, Stockholm University, Solna, Sweden.
Leibniz Institute for Baltic Sea Research, Warnemünde, Germany.
Leibniz Institute for Baltic Sea Research, Warnemünde, Germany.
Visa övriga samt affilieringar
(Engelska)Manuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

The Baltic Sea is one of the world’s largest brackish water bodies and is characterised by pronounced physicochemical gradients where microbes are the main biogeochemical catalysts. Meta-omic methods provide rich information on the composition of, and activities within microbial ecosystems, but are computationally heavy to perform. We here present the BAltic Sea Reference Metagenome (BARM), complete with annotated genes to facilitate further studies with much less computational effort. The assembly is constructed using 2.6 billion metagenomic reads from 81 water samples, spanning both spatial and temporal dimensions, and contains 6.8 million genes that have been annotated for function and taxonomy. The assembly is useful as a reference, facilitating taxonomic and functional annotation of additional samples by simply mapping their reads against the assembly. This capability is demonstrated by the successful mapping and annotation of 24 external samples. In addition, we present a public web interface, BalticMicrobeDB, for interactive exploratory analysis of the dataset.

Nationell ämneskategori
Bioinformatik och systembiologi Bioinformatik (beräkningsbiologi) Mikrobiologi Ekologi
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-227959OAI: oai:DiVA.org:kth-227959DiVA, id: diva2:1205852
Forskningsfinansiär
BONUS - Science for a better future of the Baltic Sea region, Art 185Vetenskapsrådet, 2011-5689
Anmärkning

QC 20180516

Tillgänglig från: 2018-05-15 Skapad: 2018-05-15 Senast uppdaterad: 2019-06-12Bibliografiskt granskad
Ingår i avhandling
1. Bioinformatic Methods in Metagenomics
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Bioinformatic Methods in Metagenomics
2018 (Engelska)Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

Microbial organisms are a vital part of our global ecosystem. Yet, our knowledge of them is still lacking. Direct sequencing of microbial communities, i.e. metagenomics, have enabled detailed studies of these microscopic organisms by inspection of their DNA sequences without the need to culture them. Furthermore, the development of modern high- throughput sequencing technologies have made this approach more powerful and cost-effective. Taken together, this has shifted the field of microbiology from previously being centered around microscopy and culturing studies, to largely consist of computational analyses of DNA sequences. One such computational analysis which is the main focus of this thesis, aims at reconstruction of the complete DNA sequence of an organism, i.e. its genome, directly from short metagenomic sequences.

This thesis consists of an introduction to the subject followed by five papers. Paper I describes a large metagenomic data resource spanning the Baltic Sea microbial communities. This dataset is complemented with a web-interface allowing researchers to easily extract and visualize detailed information. Paper II introduces a bioinformatic method which is able to reconstruct genomes from metagenomic data. This method, which is termed CONCOCT, is applied on Baltic Sea metagenomics data in Paper III and Paper V. This enabled the reconstruction of a large number of genomes. Analysis of these genomes in Paper III led to the proposal of, and evidence for, a global brackish microbiome. Paper IV presents a comparison between genomes reconstructed from metagenomes with single-cell sequenced genomes. This further validated the technique presented in Paper II as it was found to produce larger and more complete genomes than single-cell sequencing.

Abstract [sv]

Mikrobiella organismer är en vital del av vårt globala ekosystem. Trots detta är vår kunskap om dessa fortfarande begränsad. Sekvensering direkt applicerad på mikrobiella samhällen, så kallad metagenomik, har möjliggjort detaljerade studier av dessa mikroskopiska organismer genom deras DNA-sekvenser. Utvecklingen av modern sekvenseringsteknik har vidare gjort denna strategi både mer kraftfull och mer kostnadseffektiv. Sammantaget har detta förändrat mikrobiologi-fältet, från att ha varit centrerat kring mikroskopi, till att till stor del bero på dataintensiva analyser av DNA-sekvenser. En sådan analys, som är det huvudsakliga fokuset för den här avhandlingen, syftar till att återskapa den kompletta DNA-sekvensen för en organism, dvs. dess genom, direkt från korta metagenom-sekvenser.

Den här avhandlingen består av en introduktion till ämnet, följt av fem artiklar. Artikel I beskriver en omfattande databas för metagenomik över Östersjöns mikrobiella samhällen. Till denna databas hör också en webbsida som ger forskare möjlighet att lätt extrahera och visualisera detaljerad information. Artikel II introducerar en bioinformatisk metod som kan återskapa genom från metagenom. Denna metod, som kallas CONCOCT, används för data från Östersjön i artikel III och Artikel V. Detta möjliggjorde återskapandet av ett stort antal genom. Analys av dessa genom presenterad i Artikel III ledde till hypotesen om, och belägg för, ett globalt brackvattenmikrobiom. Artikel IV innehåller en jämförelse mellan genom återskapade från metagenom och individuellt sekvenserade genom. Detta validerade metoden som presenterades i Artikel II ytterligare då denna metod visade sig producera större och mer kompletta genom än sekvensering av individuella celler.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Stockholm: KTH Royal Institute of Technology, 2018. s. 51
Serie
TRITA-CBH-FOU ; 2018:25
Nyckelord
Bioinformatics, Metagenomics, Microbiome, Binning, Baltic Sea, Bioinformatik, Metagenomik, Mikrobiom, Binning, Östersjön
Nationell ämneskategori
Bioinformatik och systembiologi Bioinformatik (beräkningsbiologi) Mikrobiologi
Identifikatorer
urn:nbn:se:kth:diva-227965 (URN)978-91-7729-799-4 (ISBN)
Disputation
2018-06-08, Air and Fire, Science for Life Laboratory, Tomtebodavägen 23, Solna, 10:00 (Engelska)
Opponent
Handledare
Forskningsfinansiär
BONUS - Science for a better future of the Baltic Sea region, Art 185
Anmärkning

QC 20180516

Tillgänglig från: 2018-05-16 Skapad: 2018-05-15 Senast uppdaterad: 2018-05-16Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(1188 kB)88 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 1188 kBChecksumma SHA-512
0f987f8f3d104bd078ebeea4f3c8f6ff24c95dc9cbabd2b38ba337b3190c97ef15402454bafd5b491a5b4864d12c59cd71c58ad16ac0b2f0ca311a79e1f70580
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Personposter BETA

Alneberg, JohannesHugerth, LuisaAndersson, Anders F.

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Alneberg, JohannesHugerth, LuisaAndersson, Anders F.
Av organisationen
GenteknologiScience for Life Laboratory, SciLifeLabSkolan för bioteknologi (BIO)
Bioinformatik och systembiologiBioinformatik (beräkningsbiologi)MikrobiologiEkologi

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 88 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

urn-nbn

Altmetricpoäng

urn-nbn
Totalt: 1622 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf