對特定環(huán)境(或者特定生境)樣品中的微生物群體基因組進行高通量測序,解讀微生物種群結構、多樣性與豐度、基因功能活性、微生物與環(huán)境,微生物與宿主相互協(xié)作關系。該方法擺脫了微生物分離純培養(yǎng)的限制,擴展了微生物資源的利用空間,為環(huán)境微生物群落的研究提供了有效工具。
宏基因組是基于高通量測序技術,對特定環(huán)境樣品中微生物total DNA進行檢測,經(jīng)過序列組裝和基因注釋研究,完成全基因組分析。研究內容包括微生物多樣性、群落結構、物種分類、進化關系、基因功能、相互關系和微生物與宿主、環(huán)境之間相互關系的技術。
相比擴增子測序,宏基因組分析可以深入到菌株層次進行相關檢測,發(fā)現(xiàn)近緣菌株;同時,宏基因組測序的檢測范圍不受物種種類限制,覆蓋面更為廣泛。除了微生物多樣性研究之外,宏基因組還能對微生物群落的功能進行注釋和分析,結合宏轉錄組測序更能深入研究其活性成分的功能組成。此外,從功能基因出發(fā),宏基因組可以進一步分析群落中微生物關系,發(fā)現(xiàn)致病機制相關重要菌株。
優(yōu)點
² 宏基因組不依賴于微生物的分離培養(yǎng),克服了傳統(tǒng)的純培養(yǎng)方法的技術限制,為研究和開發(fā)利用占微生物種類99%以上的未可培養(yǎng)的微生物提供了一種新的途徑和良好的策略;
² 可以得到環(huán)境中豐度較低的,甚至是痕量微生物的信息,為研究低豐度微生物提供了途徑;
² 宏基因組學引入了宏觀生態(tài)的研究理念,對環(huán)境中微生物菌群的多樣性、功能活性等宏觀特征進行研究,可以更準確地反應出微生物生存的真實狀態(tài)。
實驗流程
送樣要求
² 土壤:10 g;血液:10 mL;污泥/沉積物:5-10 g;
² 糞便:3-5 g,收集后-20℃保存;
² 水體:原始狀態(tài)40mL裝入50mL離心管或注射器,使用0.2μm濾膜過濾,-20℃保存;
² DNA:總量 ≥ 1 μg、濃度 ≥ 10 ng/μL、1.8 < OD260/280 < 2.0。
生物信息分析流程
生物信息分析內容
原始數(shù)據(jù)過濾、拼接及結果統(tǒng)計基因預測、非冗余基因集構建、物種注釋、基因功能注釋
eggNOG 注釋、KEGG 注釋、CAZy 注釋、抗生素抗性基因注釋、分級注釋豐度差異分析、多樣品間 eggNOG 功能比較、多樣品間 KEGG 功能比較、豐度差異 KEGG 富集分析、豐度差異分級注釋聚類分析、物種豐度注釋、稀釋曲線、Alpha 多樣性分析、物種豐度差異分析、多樣品間物種組成聚類分析、多樣品間物種組成 PCoA 分析、多樣品間物種組成 PCA 分析、多樣品間物種組成 NMDS 分析、Venn圖、ANOSIM相似性分析、LEfSe分析、RDA/CCA分析、Wilcoxon顯著性差異分析、宏基因組物種(MGS)分析、腸型分析
生物信息分析結果展示

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深圳中科普瑞基因科技有限公司,由基因科技領域的老兵組成的新軍。企業(yè)創(chuàng)始人與核心骨干團隊均從事該行業(yè)15年以上,目前著力布局基因檢測的臨床應用開發(fā)與科研技術服務平臺。
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