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宏基因组测序

(Metagenomic Sequencing)

简介 >>

宏基因组学(Metagenomics)也称为元基因组学,是以样品中的微生物群落作为整体进行研究的学科。宏基因组de novo 测序是指对环境样品中所有微生物基因组DNA 片段化后进行高通量测序,进行序列组装和基因注释,获得部分不可纯培养微生物的基因组序列,分析该环境下所有微生物基因集信息。分析微生物群体基因组成及功能,解读微生物群体多样性与丰度,探求微生物与环境,微生物与宿主之间的关系,发掘和研究新的、具有特定功能的基因。


技术路线 >>

方案策略 >>

结果展示 >>

1 物种鉴定

将所得序列(通常为16S/18S rRNA等兼具保守及高变特性的序列)与专业数据库(Silva、RDP等)进行比对,得出样品中所含物种的信息。


2 多样性统计学分析

将所得序列(通常为16S/18S rRNA等兼具有保守及高变特性的序列)进行聚类,得到相应的OTUs(分类操作单元)。通过统计学手段,分析出环境样品中的主要成分及不同样品间的明显差异因素。结合物种鉴定,可以得到关键菌群。


3 宏基因组拼接

对环境样品DNA进行大规模测序后,通过严格的拼接方式,可获得较长的DNA片段。当样品的生物多样性较低,且达到一定测序通量后,很有可能直接获得一个或多个微生物基因组草图。


4 功能分析

将所得序列与已有的数据库进行比对,进行基因功能的注释。其中,常用的数据库包括Nt、Nr、GO、COG、KEGG、SEED、Swiss-Prot等。


5 微生物群落结构及功能

通过大量测序,可以获得样品的群落结构信息,如微生物物种在该环境下的分布情况及成员间协作关系等。通过实验还可以确定一些特殊的主要基因或DNA片段。对于多个样品,还可做相应的比较分析,发掘样品间的相同点与不同点。


个性化分析 >>

6 统计不同样品中抗性基因的表达丰度:


7 基因表达的聚类分析:


8 抗性基因在不同人群中的SNP进化树:


9 统计前10个抗性基因在不同人群中的表达丰度:


10 统计抗生素抗性基因型分配在不同人群中各主要抗生素类的相对丰度。


样品要求 >>

样品纯度:OD 260/280值应在1.8~2.0之间;RNA应该去除干净。

样品浓度:最低浓度不低于50ng/µl。

样品总量:每个样品总量不少于5µg。

样品溶剂:要溶解在H20或TE(pH 8.0)中。

样品运输:DNA低温运输(-20℃);且在运输过程中请用parafilm将管口密封好,以防出现污染。