不同人群菌群差異分析 differences of microbial communities among human

不同人群菌群差異分析 differences of microbial communities among human
每個個體內(nèi)都存在著大量的微生物，那么這些微生物之間是否存在一定的相互關(guān)系呢？基于16S rRNA基因、18S rRNA基因、ITS序列為基礎(chǔ)，應用分子生物技術(shù)NGS高通量測序（454 FLX+，illumina HiSeq，MySeq等）幫助你解決世界各地不同區(qū)域人群之間微生物的差異、相同區(qū)域不同身體器官微生物群落的差異、不同身體狀況（健康與疾病、男性與女性、吸煙與非吸煙者等）個體內(nèi)微生物差異等相關(guān)問題。
研究現(xiàn)狀：
1、Young-Do Nam等人研究韓國人腸道微生物的群落結(jié)構(gòu)，并與美國人、中國人、日本人的腸道微生物數(shù)據(jù)進行比較。實驗結(jié)果表明，微生物群落總體上分為五個門：放線菌門，厚壁菌門，擬桿菌門，梭桿菌門和變形菌門。UPMGA聚類分析顯示，腸道微生物物種組成存在宿主特異性，但是在不同取樣時間點，每個個體的微生物群落的相對豐度有一定的波動性。UniFrac分析揭示不同國家人群腸道微生物不同，但是韓國人個體之間微生物的變化很小。這些結(jié)果表明，腸道微生物群落組成與各國家成員宿主基因型和飲食習慣有關(guān)聯(lián)。
Comparative Analysis of Korean Human Gut Microbiota by Barcoded Pyrosequencing
Young-Do Nam, Mi-Ja Jung, Seong Woon Roh, Min-Soo Kim, Jin-Woo Bae
PLoS ONE 2011 6(7): e22109. doi:10.1371/journal.pone.0022109
個體數(shù)量：健康的韓國人20個
取樣方法：糞便樣本5g，放于無菌的塑料管中，凍存在-80℃
擴增區(qū)域：16S rRNA V1-V3區(qū)
測序平臺：454 pyrosequencing Genome Sequencer FLX Titanium
主要結(jié)果：
（1）Rarefaction Curve：稀釋曲線確定取樣深度是否合理。

（2）在門的水平上對個樣本的群落結(jié)構(gòu)進行分析

（3）各樣本腸道微生物群落組成比較，相同個體不同時間取樣結(jié)果顯示群落結(jié)構(gòu)相似。

（4）PCoA：不同國家個體的腸道微生物存在很大差異，但是韓國人個體間微生物差異變化很小。

2、為了研究中國人體不同身體部位微生物群落結(jié)構(gòu)，Zongxin Ling等對10名21到24歲的健康中國大學生的鼻咽、唾液、手、糞便進行微生物群落分析。發(fā)現(xiàn)不同部位存在不同的微生物，且微生物種類可以根據(jù)部位聚類到不同的分支。這為研究中國健康人群微生物的多樣性奠定了重要的基礎(chǔ)，也為后續(xù)研究相同年齡范圍內(nèi)健康和疾病年輕中國人微生物群落之間的相互關(guān)系提供理論基礎(chǔ)。
Pyrosequencing analysis of the human microbiota of healthy Chinese undergraduates
Zongxin Ling, Xia Liu, Yueqiu Luo, Li Yuan, Karen E Nelson, Yuezhu Wang, Charlie Xiang, and Lanjuan Li
BMC Genomics 2013 14:390
研究對象：10名年齡在21-24歲、身體指數(shù)BMI<24kg/m2的大學生，兩個宿舍的5名男生5名女生
基因組DNA抽提方法：QIAamp? DNA Mini Kit (QIAGEN,Hilden, Germany)；QIAamp? DNA Stool Mini Kit (QIAGEN)
擴增區(qū)域：16S rRNA V3高變區(qū)
測序平臺：454/Roche GS-FLX Titanium
主要結(jié)果：
（1）對鼻咽、唾液、手、糞便四種樣本的測序結(jié)果進行shannon指數(shù)的統(tǒng)計，用以評估各部位微生物的多樣性，shannon指數(shù)值越大，則微生物多樣性越高。

（2）對所有志愿者鼻咽、唾液、手、糞便四種樣本的測序結(jié)果進行微生物群落差異的統(tǒng)計，結(jié)果顯示，各部位微生物群落不同，可聚類到相同區(qū)域。

（3）PCoA：結(jié)果顯示，不同部位微生物群落存在差異。

（4）VEEN：志愿者各部位OTU的覆蓋情況，反應樣品的相似性。

（5）群落結(jié)構(gòu)組成：不同部位微生物在門和屬水平上的群落構(gòu)成分析。

3、Emily S. Charlson等采用454焦磷酸測序的方法對29個吸煙者和33個健康的非吸煙者的左右鼻咽和口咽微生物進行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，吸煙者的微生物多樣性顯著高于健康的非吸煙者，吸煙者鼻咽和口咽的一些屬的微生物的分布發(fā)生了有規(guī)律的改變，口咽中與牙周炎相關(guān)的厭氧微生物極為豐富。人體上呼吸道不同部位都存在著典型的微生物群落，但是吸煙者體呼吸道的微生物的這種分布模式發(fā)生混亂。
Disordered Microbial Communities in the Upper Respiratory Tract of Cigarette Smokers
Emily S. Charlson, Jun Chen, Rebecca Custers-Allen, Kyle Bittinger, Hongzhe Li, Rohini Sinha,Jennifer Hwang, Frederic D. Bushman，Ronald G. Collman
PloS One December 2010 | Volume 5 | Issue 12 | e15216
主要結(jié)論：
根據(jù)吸煙狀況對鼻咽和口咽中微生物群落的相對豐度進行聚類分析

我們的服務內(nèi)容：
項目內(nèi)容
1 基因組抽提電泳檢測圖

2 設計并合成引物
根據(jù)測序需求，設計16S和18S的最適宜引物，添加引物接頭，通過軟件分析檢測引物的可用性。 16S引物設計簡要圖

18S引物設計簡要圖

3 高通量測序
根據(jù)客戶的需求，采用不同的測序平臺進行高通量測序，Roche 454高通量測序平臺、Illumina HiSeq 2500高通量測序平臺、MiSeq 高通量測序平臺等。
4 生物信息學分析
(1)根據(jù)barcode將大量的測序結(jié)果回歸樣本
(2)通過嚴密準確的程序，統(tǒng)計測序結(jié)果中的最終優(yōu)化序列
(3)OUT（Operational Taxonomic Units）分布統(tǒng)計
(4)菌群多樣性、豐度和測序深度指數(shù)計算及shannon指數(shù)曲線繪制