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基于16S rRNA基因的微生物多樣性分析—高通量測序

luoyuanquan — Wed, 30 Dec 2015 01:31:17 +0000

　　我們經(jīng)常在文獻(xiàn)或者報告中看到或聽到高通量測序。什么是高通量測序技術(shù)？它的優(yōu)勢有哪些？它的流程是什么？在本期的視頻中我們將為大家簡單介紹下基于16SrRNA基因的高通量測序技術(shù)。為了讓大家更深刻的了解高通量測序，在視頻的后面，展示了一個由我們公司協(xié)助完成的用高通量測序技術(shù)檢測土壤中微生物的案例！

基于16S rRNA基因的高通量測序分析

案例介紹

文章簡介：國家海洋局第一海洋研究所利用高通量測序平臺對南極菲爾德斯半島土壤微生物多樣性進(jìn)行研究。該研究成果發(fā)表于《Frontiers in microbiology》（影響因子3.989）

英文題目：Diversityand structure of soil bacterial communities in the Fildes Region（maritime Antarctica）as revealed by 454 pyrosequencing

中文題目：南極菲爾德斯半島土壤細(xì)菌群落多樣性和結(jié)構(gòu)的研究

測序平臺：Roche454

測序區(qū)域：16SV1-V3

分析樣本：土壤樣本

　　要點(diǎn)簡析：采用高通量測序技術(shù)對南極地區(qū)菲爾德斯半島的人類聚居地、企鵝聚居地、海象聚居地和原始區(qū)域土壤細(xì)菌群落多樣性和結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。研究表明四種類型土樣的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)存在顯著差異，通過冗余分析發(fā)現(xiàn)，pH、磷、有機(jī)碳、有機(jī)氮是影響土壤細(xì)菌群落分布的最主要因素。

　　研究背景：南極氣候非常惡劣，其簡單的生態(tài)系統(tǒng)極易受到氣候變化、人類活動等干擾因子的影響。近年來隨著氣候的變暖，無冰的區(qū)域?qū)U(kuò)大，企鵝、海象將逐漸增多，人類活動將更加頻繁，陸地微生物可能會發(fā)生變化，因此很有必要了解南極地區(qū)無冰區(qū)土壤微生物和人類、動物之間的關(guān)系。

　　菲爾德斯半島是南極地區(qū)最大的無冰區(qū)，人類活動頻繁，企鵝和海象也比較常見。因此選擇在該地區(qū)采用454高通量測序技術(shù)，對人類聚居地、企鵝聚居地、海象聚居地和原始區(qū)域土壤細(xì)菌群落多樣性和結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。

主要結(jié)果：

　　在4種類型土樣中，土壤細(xì)菌多樣性最大的是企鵝聚居地土壤，其次是原始土壤、人類聚居地土壤和海象聚居地土壤。4種類型的土樣中都含有豐富的變形菌門、放線菌門、酸桿菌門、疣微菌門。4種類型土樣的化學(xué)性質(zhì)和細(xì)菌群落的結(jié)構(gòu)存在顯著差異。4種類型土壤中，熱袍菌門、藍(lán)藻、纖維桿菌門、耐輻射嗜、綠菌門在豐度上存在顯著差異。通過基于距離的冗余分析發(fā)現(xiàn)，pH、磷、有機(jī)碳、有機(jī)氮是影響土壤細(xì)菌群落分布的最主要因素。

樣品的Venn圖

50個OTUs的網(wǎng)絡(luò)圖

基于16S rRNA基因的微生物多樣性分析—高通量測序，首發(fā)于微基生物。

聯(lián)系我們

luoyuanquan — Fri, 23 Oct 2015 17:33:27 +0000

微基生物科技（上海）有限公司

您好，歡迎您關(guān)注微基生物公司網(wǎng)站，如果有需要改進(jìn)的地方，歡迎您提供寶貴的意見和建議！ 微信公眾賬號（TinyGene）：

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水體微生物多樣性分析

luoyuanquan — Fri, 28 Aug 2015 03:02:47 +0000

　　基于16S rRNA基因、18S rRNA基因和ITS序列，利用NGS測序技術(shù)（Roche 454 、Illimina MiSeq、Ion Torrent PGM）來分析水源（包括河水、湖水、冰川融水、海水等）微生物（包括原核微生物、真核微生物）的多樣性，解析不同環(huán)境樣本中的微生物多樣性差異，同時，第二代高通量測序擁有龐大的數(shù)據(jù)信息，更能進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析出不同的水源環(huán)境中影響微生物群落及多樣性的主要因素。水體中微生物種類繁多，數(shù)量巨大，通過對水體微生物的種群結(jié)構(gòu)和多樣性進(jìn)行解析并研究其動態(tài)變化，即可為充分了解水源微生物組成、優(yōu)化群落結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)群落功能提供可靠的依據(jù)。

高通量測序流程：

高通量測序技術(shù)優(yōu)勢

　　1.測序通量高，可檢測到環(huán)境樣品中的痕量微生物。
　　2.實(shí)驗(yàn)操作簡化，無需構(gòu)建復(fù)雜的基因文庫。
　　3.PCR產(chǎn)物可直接進(jìn)行測序，結(jié)果穩(wěn)定，重復(fù)性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)周期短。
　　4.測序數(shù)據(jù)便于后期生物信息學(xué)分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更能全面的反應(yīng)環(huán)境中菌落的特點(diǎn)。

樣品采集及運(yùn)送：

　　新鮮樣品：2L 以上水過濾后的濾膜，若環(huán)境中微生物豐富，可適當(dāng)減少水的體積

　　DNA樣品：請?zhí)峁舛却笥?10ng/uL，總量大于 500ng 的基因組 DNA，DNA 純度較差或降解嚴(yán)重會影響后繼的擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)。如果方便的話，可提供電子版DNA電泳檢測照片及 OD260/280=1.8-2.0比值

　　樣品運(yùn)送：送樣時采用干冰保存運(yùn)輸；若是距離較遠(yuǎn)，建議采用干冰加冰袋，存放于冰盒中。

生信/統(tǒng)計(jì)分析

案例分析

標(biāo)題：用Illumina測序的方法分析生長在廈門海域的赤潮異彎藻的細(xì)菌菌落動態(tài)變化情況

測序區(qū)域：16S rRNA

高通量測序平臺：Illumina MiSeq

分析物種：細(xì)菌

主要結(jié)果

　?。?）赤潮樣本與對照組的稀釋性曲線和樣本豐度柱形圖

　?。?）屬水平上的赤潮和對照組對應(yīng)的種群結(jié)構(gòu)

原文鏈接：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25684124
參考文獻(xiàn)：
Yang, C., Y. Li, B. Zhou, Y. Zhou, W. Zheng, Y. Tian, J. D. Van Nostrand, L. Wu, Z. He, J. Zhou and T. Zheng (2015). “Illumina sequencing-based analysis of free-living bacterial community dynamics during an Akashiwo sanguine bloom in Xiamen sea, China.” Sci Rep 5: 8476.

水體微生物多樣性分析，首發(fā)于微基生物。