广东美格基因科技有限公司

产品介绍

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  宏转录组

  宏转录组测序是以特定环境中的整个微生物群落作为研究对象，它摆脱了微生物难分离难培养的技术限制，只需从样品中提取全部微生物的总RNA进行测序。 宏转录组测序采用Novaseq第二代高通量测序平台，对样品中微生物群落的RNA做全面测序，经过组装、基因预测、基因注释与丰度计算等分析，挖掘样品中物种组成、功能基因转录调控和代谢通路等遗传多样性和分子生态信息。

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  宏基因组

  宏基因组测序是以特定环境中的整个微生物群落作为研究对象，它摆脱了微生物难分离难培养的技术限制，只需从样品中提取全部微生物的总DNA进行测序。根据高通量测序平台的不同，可分为宏基因组（二代）和宏基因组（三代）。 宏基因组（二代）：是指采用第二代高通量测序技术，对样品中微生物群落的DNA做全面测序，经过组装、基因预测、基因功能注释等分析，挖掘样品中物种组成、基因功能、代谢通路等遗传多样性和分子生态信息。 宏基因组（三代）：是指采用第三代高通量测序技术，对样品中微生物群落的DNA做全面测序。由于三代测序技术的发展，其在保持长读长的同时也兼顾了准确度，可以减少部分拼接错误，轻松获得高质量的序列信息，提高基因组组装注释的准确性和微生物群落鉴定的分辨率。

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  宏病毒

  病毒宏基因组又称宏病毒组（Virome），是在宏基因组学理论的基础上，结合现有的病毒学和分子生物学技术而兴起的一个新的学科分支。 宏病毒组突破了传统技术方法的局限，直接以环境或组织中所有病毒的遗传物质为研究对象，能够快速准确的鉴定样本中所有的病毒组成，是一种发现新病毒、研究病毒群体结构和多样性、监控病毒变异和进化研究的有力手段。在病毒发现、病毒溯源、微生物预警等方面具有重要作用。

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  生物多样性

  （1）16S rDNA 16S rDNA是原核生物基因组中编码核糖体16S rRNA分子的对应的DNA序列，包括保守区和高变区。通过对高变区的对比可以区分出不同的物种，计算它们之间的差异程度。16S rRNA高变区一般有9个区域，每个区域都能够在一定的程度上反映物种之间的差别，但是反映的程度不一。可以针对某一个或者两个连续的高变区进行测序，比对数据库进行物种甄别。 亦可基于PacBio三代测序平台测序，结合生物信息学分析，对微生物多样性及群落组成差异进行研究。相较二代测序只选择1~2个高变区进行测序，三代测序可以获得全长的 16S rDNA序列，更多变异区信息可以提高物种鉴定的分辨率，还可以提高对于群落组成的鉴定的精度，更加真实的还原样本中微生物群落结构。 （2）18S rDNA 18S rDNA是真核生物中编码核糖体小亚基rRNA的DNA序列，其中既有保守区，也有高变区（V1-V9，没有V6区）。保守区域反映了生物物种间的亲缘关系，而可变区则能体现物种间的差异，适用于作种及以上的分类标准。在真核生物（如植物、动物、真菌、原生植物、原生动物等）的分子生态研究中，V4区使用最多、数据库信息最全、分类效果最好，是18S rRNA基因分析注释的最佳选择。 （3）ITS ITS的全称是internal transcribed spacer（内转录间隔区），在染色体上，它一般处于大小亚基核糖体RNA基因序列之间。在细菌和古菌中，ITS位于16S和23S rRNA基因序列间。在真核生物中，有两个ITS片段，分别为ITS1和ITS2。ITS1位于18S和5.8S rRNA基因间，而ITS2位于5.8S和25S（植物）或者28S（动物）rRNA基因间。真核生物中的ITS1跟细菌和古菌中的ITS是对应的。ITS2则起源于对其祖先23S rRNA基因序列的插入。 在真菌的分子生态研究中，ITS区域是目前使用最多的测序目标区域，我们推荐使用ITS2区域进行扩增，选取ITS3（5'-GCATCGATGAAGAACGCAGC-3'）和ITS4（5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3'）作为扩增引物。

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  微生物多样性绝对定量

  常规扩增子测序技术虽然具有高通量、低成本、可客观还原菌群结构及相对丰度比例的优势。但目前大部分的扩增子测序技术仅产生相对丰度的数据，会导致统计分析中的高假阳性率和相关分析偏差，无法体现样本中物种的真实数量，也无法衡量组间样本的真实微生物群落的绝对丰度差异。因此，通过添加序列、拷贝数已知的内标DNA和高通量测序结合的扩增子绝对定量测序技术可以矫正扩增子测序偏差，较为精准地确定微生物种群丰度，增加样品间可比性，进一步真实反映样本中物种的真实数量和组间样本的真实差异，使测序结果更为准确可信。 基于常规扩增子测序技术的偏差及局限性，我们设计了12段特定的外源内标DNA，其中包含原核生物及真核生物的通用引物结合位点，且经过Blast方法验证与已知自然物种序列无匹配。将已知浓度和拷贝数的外源内标DNA梯度添加至环境样本DNA中，混合后进行扩增并对扩增子进行测序；在PCR反应过程中，内标质粒会扩增产生与16S-V3V4或ITS2片段大小接近的扩增产物：测序输出OTU中计算内标DNA和环境样本中各菌群的绝对丰度，建立梯度内标DNA拷贝数（log copies）和测序序列数（log reads）间的线性回归方程并用于样本OTU和reads数据矫正，最终得到样本群落组成及其绝对丰度信息。