基因組學(xué)生物信息學(xué)及高性能計算

1、基因組學(xué)生物信息學(xué)及高性能計算第1頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二內(nèi)容1. 研究所整體介紹2.基因組及生物信息基礎(chǔ)科研環(huán)境3. 生物信息研究工作4. 致謝第2頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二 West 5 InstitutesShanghai 8 InstitutesBeijing 7 InstitutesBio-related Institute of CASMid-South 5 Institutes25 Institutes 19 National Key Labs15 Botanic Gardens18 Museums 9 Speci

2、men Depository13 Observation Stations第3頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二3 Mb30 Mb400 Mb3000 MbOne can certainly do something useful for ChinaPLoS Biology 2005Rice Gene MapsStart from 1999第4頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二2007年10月22日，經(jīng)過2個月的裝修和籌備工作，中國科學(xué)院北京基因組研究所臨時所址落成。第5頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二北京基因組所的中心

3、任務(wù) 以大規(guī)模測序解決重要生物學(xué)問題 (測序是手段，不是目的） 將發(fā)現(xiàn)應(yīng)用到經(jīng)濟和社會發(fā)展中水稻基因組項目人類轉(zhuǎn)錄組研究腫瘤基因組研究細菌及微生物研究第6頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二內(nèi)容1. 研究所整體介紹2.基因組及生物信息基礎(chǔ)科研環(huán)境3. 生物信息研究4. 致謝第7頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二基因組學(xué)生物信息學(xué)高性能計算第8頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二測序能力測序儀數(shù)量序列圖像運行時間SOLiD v4.0730GB68TB10天/臺SOLEXA GAII415GB4TB10天/臺4541400MBGB

4、量級7小時/臺3730450KBGB量級2小時/臺數(shù)據(jù)產(chǎn)量：1TB/月 （不包括圖像文件） 第9頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二第10頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二第11頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二454Solexa GAII第12頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二第13頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二第14頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二第15頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二“釣魚”和“撈魚”前基因組時代的“

5、釣魚”和后基因組時代的“撈魚”第16頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二CPU: 960(core)Aggregation Capabilities:10.2TFLOPS第17頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二運算速度快節(jié)點多單節(jié)點內(nèi)存大（至少24GB/Core）節(jié)點內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通路無特殊要求應(yīng)用（NGS數(shù)據(jù)分析）全基因組序列比對分析（BWA，SOAP，Bioscope，Bfast，）轉(zhuǎn)錄組序列比對分析通用高性能集群計算環(huán)境第18頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二專用計算環(huán)境大內(nèi)存服務(wù)器128GB/256GB/512GB/1TB

6、用途大基因組拼接轉(zhuǎn)錄組拼接基于大數(shù)據(jù)量的功能分析第19頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二存儲資源環(huán)境分級存儲普通存儲 + 高性能存儲高性能存儲 + 磁帶庫存儲普通存儲 + 高性能存儲 + 磁帶庫存儲基因組所狀況普通存儲：700TB（參與小數(shù)據(jù)計算）高性能存儲：200TB（參與大數(shù)據(jù)計算）磁帶存儲：若干（備份數(shù)據(jù)）第20頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二第21頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二內(nèi)容1. 研究所整體介紹2.基因組及生物信息基礎(chǔ)科研環(huán)境3. 生物信息研究工作4. 致謝第22頁，共35頁，2022年，5月20日，2

7、2點28分，星期二生物信息研究工作第23頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二(1) ResequencingWhole genome sequencingExon capture sequecing第24頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二(2) AssemblySequencing ReadsLong reads：454、3730Short reads：Solexa、SolidHybrid Reads：Long + Short readsAssembly pipelineReads filtering (QV, adaptor, redundant

8、 reads)Reads correctionContig assemblyScaffoldingFix gap第25頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二(3) TranscriptomeBasic AnalysisReads filteringMap to genomeMap to junctionAnnotationDEGseqGOKEGGAdvanced AnalysisDe novo assemblySNP alleleAlternative SplicingIsoform expressionAnti-sence RNA第26頁，共35頁，2022年，5月20日

9、，22點28分，星期二第27頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二(4) microRNA第28頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二(5) MethylationSolexa sequencing Busilfite methodSingle-endPair-endMapping strategy Methylation siteStatistical analysisDistributionGC or non-GC第29頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二(6) Database and softwareBioinformatics database design and developWebservice developmentSoftware developmentLab Information Management System (LIMS) design and develop 第30頁，共35頁，2022年，5月20日，22點28分，星期二第31頁，共35頁，20