[发明专利]基于保守序列聚类分析的微生物抗重金属功能挖掘方法

权利要求书

1.一种基于保守序列聚类分析的微生物抗重金属功能挖掘方法，其特征在于，所述基于保守序列聚类分析的微生物抗重金属功能挖掘方法包括：

目标菌株保守序列测定及分子鉴定；

建立微生物抗重金属数据库并录入已知微生物抗重金属信息；

基于保守序列的目标菌株聚类；

目标菌株抗重金属性能验证。

2.如权利要求1所述的基于保守序列聚类分析的微生物抗重金属功能挖掘方法，其特征在于，所述目标菌株保守序列测定及分子鉴定的方法为：保守序列包括通过序列比对确定的氨基酸序列或蛋白序列，也包括公认保守序列，既包括核基因序列，也包括细胞器基因序列；在确定保守序列的基础上对保守序列进行测定；依据保守序列进行物种亲缘关系鉴定，构建物种进化树。

3.如权利要求2所述的基于保守序列聚类分析的微生物抗重金属功能挖掘方法，其特征在于，进一步包括：首先要确定保守序列，一方面可以通过序列比对确定保守序列区段，首先搜集与目标微生物近源的微生物序列信息，进行序列比对，序列相似度超过95％可定义为保守序列；另一方面，直接使用公认的保守序列，即可被用来建立微生物进化树的基因序列，包括细菌的16S序列，真菌的ITS序列、18S序列、线粒体基因组；在确定保守序列后，利用测序技术测定微生物保守序列；利用该保守序列构建进化树，对该微生物进行分子鉴定，鉴定结果需要回复验证前面确定的微生物种类是否正确。

4.如权利要求1所述的基于保守序列聚类分析的微生物抗重金属功能挖掘方法，其特征在于，所述微生物抗重金属数据库为广义数据库，既包括专业数据库，也包括数据表。

5.如权利要求1所述的基于保守序列聚类分析的微生物抗重金属功能挖掘方法，其特征在于，所述微生物抗重金属数据库的字段包括：菌种名、抗重金属种类、抗性特征、耐受浓度、保守序列、参考文献，允许空值存在。

6.如权利要求1所述的基于保守序列聚类分析的微生物抗重金属功能挖掘方法，其特征在于，所述微生物抗重金属信息的获取方法为：查阅相关文献并进行整理归纳，获取不同菌株抗重金属的种类，将相关信息输入数据库。

7.如权利要求1所述的基于保守序列聚类分析的微生物抗重金属功能挖掘方法，其特征在于，所述基于保守序列的目标菌株聚类的方法为：利用目标菌株的保守序列和数据库已知菌株保守序列，选择合适的聚类方法进行聚类，确定目标菌株与哪些已知菌株被聚为一类，也可采用多种聚类方法进行聚类，记录目标菌株在多种聚类方法中与哪些已知菌株被聚为一类的概率更高；

同时通过数据库获知被聚为一类的已知菌株对不同重金属的抗性特征；所述目标菌株与被聚为一类的一种菌株具有一致的重金属抗性特征。

8.如权利要求1所述的基于保守序列聚类分析的微生物抗重金属功能挖掘方法，其特征在于，所述目标菌株抗重金属性能验证的方法为：以确定的重金属为目标，对目标菌株开展吸附特征实验，探索目标菌株对所确定重金属的吸附特征，验证聚类结果；也针对现实需求，仅验证挖掘出的众多重金属元素中的感兴趣重金属元素，并将验证结果补充进微生物抗重金属数据库。

9.如权利要求1所述的基于保守序列聚类分析的微生物抗重金属功能挖掘方法，其特征在于，所述微生物包括细菌、真菌、病毒及小型原核生物。