本发明属于基因检测，具体地说，尤其涉及一种基于双端测序的古代宏基因组片段鉴定方法及其应用。
背景技术：
1、古代宏基因组研究旨在通过对古代生物遗留物中的dna进行分析，以重建其基因组信息并揭示其遗传背景和演化历史。这些研究对于了解古代生物多样性、生态系统变化以及人类迁徙和文化交流等具有重要意义。然而，古代dna研究面临许多独特的挑战。古dna往往因环境影响而高度降解，且通常与现代dna相比存在较低的浓度。此外，古dna样本易受现代污染物的干扰，这进一步增加了分析难度。
2、传统的古代dna鉴定方法主要依赖于与现代基因组的比对。这些方法通过比对结果进行dna损伤评估和年代鉴定。然而，由于这些技术主要针对人类dna设计，因此在处理非人类样本，特别是微生物样本时，表现出明显的局限性。微生物群体具有高度的多样性和快速的进化速度，无法像人类基因组那样使用标准参考基因组进行比对。这使得传统方法在微生物古代dna研究中的应用受限，难以准确鉴定和分析古代微生物群体的组成和功能。
3、因此，开发一种高效、准确的数据处理与分析方法，对于古代宏基因组片段的鉴定具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于双端测序的古代宏基因组片段鉴定方法及其应用，用于高效、准确地处理和分析古代宏基因组片段数据的方法，以解决现有技术在数据处理和分析过程中的不足。
2、为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
3、一种基于双端测序的古代宏基因组片段鉴定方法，包括以下步骤：
4、(1)样本采集与处理：从古代生物遗骸中提取样本并进行预处理，并进行双端150bp建库测序；
5、(2)序列数据的预处理：首先使用质量控制软件进行数据校正，挑选测序数据中的dna片段，使用双端合并软件对经过挑选的测序数据进行双端合并，取能够成功合并的片段进行后续分析；
6、(3)序列比对：使用dna片段进行拼接为重叠群(contig)，使用contig作为参考与目标dna片段进行对比；
7、(4)损伤评估：使用古代dna评估软件进行估目标片段与重叠群的对比度，挑选鉴定目标dna片段的损伤片段，标记目标dna片段的损伤率；
8、(5)古代dna挑选：根据不同年代的损伤率，挑选不同损伤率的片段为古代dna。
9、进一步的，所述步骤(1)中，使用浓度为3％的双氧水冲洗样品表面，去除现代dna污染；因古代dna片段较短，且易损伤，所以不使用常规的细胞破碎手段(磁珠与超声法进行破碎)；使用mgieasy pcrfree dna文库制备试剂套装进行双端150bp建库测序。
10、进一步的，所述步骤(2)具体包括
11、1)数据校正：使用质量控制软件如kneaddata或trimmomatic等除测序数据中的低质量序列和适配子污染，确保数据的纯净度和可靠性；
12、2)读长过滤：挑选测序数据中的dna片段，使其不超过150bp，保证数据来源的纯净；可使用fastqc，或seqkit等工具。
13、3)现代污染去除：使用双端合并软件如flash或pandaseq对经过挑选的测序数据进行双端合并，取能够成功合并的片段进行后续分析。
14、进一步的，所述步骤(4)中，古代dna评估软件可选pmdtool或pydamage等。
15、上述方法在考古、遗传和环境科学中的应用。
16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17、本发明包括序列数据的预处理、比对、注释和功能分析等步骤。通过对古代宏基因组片段进行高效、准确的数据处理和分析，能够揭示古代生物群体的遗传信息及其演化历史，为考古学、遗传学和环境科学等领域提供重要的数据支持和技术指导。
18、本发明提供的方法能够在古代宏基因组片段的鉴定中有效提高数据处理和分析的效率与准确性。通过系统发育分析，可以全面揭示古代生物群体的遗传信息及其演化历史，为相关领域的研究提供可靠的数据支持和技术指导。
19、本发明不仅能够克服传统方法的局限性，适应不同类型的古代样本，还能提供更全面的遗传信息，推动古代宏基因组研究的深入发展。通过新方法的开发和应用，研究人员将能够更准确地解析古代微生物群落的结构和功能。
1.一种基于双端测序的古代宏基因组片段鉴定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的古代宏基因组片段鉴定方法，其特征在于，所述步骤（1）中，使用浓度为3%的双氧水冲洗样品表面，去除现代dna污染；使用mgieasy pcrfree dna文库制备试剂套装进行双端150bp建库测序。
3.如权利要求1所述的古代宏基因组片段鉴定方法，其特征在于，所述步骤（2）具体包括
4.如权利要求1所述的古代宏基因组片段鉴定方法，其特征在于，所述步骤（4）中，古代dna评估软件为pmdtool或pydamage。
5.权利要求1所述的古代宏基因组片段鉴定方法在考古、遗传和环境科学中的应用。
