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    主页 &amp;gt; 技术服务 &amp;gt; 宏基因组测序

    宏基因组测序

    宏基因组测序

    技术简介:

        宏基因组(metagenome)是指特定环境中全部生物(微生物)遗传物质DNA的总和。宏基因组测序研究就是对一个环境样品内所有微生物DNA进行测序,然后将测序序列与已知物种序列数据库进行比对,从而能够获得样本微生物的群落结构组成;同时进行序列拼接组装、基因预测,从而了解该环境样本中微生物的功能基因,进而分析差异基因和差异功能等。总的来说,宏基因组关注三个最核心的问题:菌落结构;功能基因;功能通路。

    技术优势:

       • 宏基因组比微生物个体研究更能反映微生物生存的真实状态。
       • 宏基因组测序直接对环境中所有的微生物进行测序。
       • 使用高通量测序,能够获得低丰度物种的功能信息。
       • 构建不同物种之间协同的代谢网络。

    技术参数与实验流程


    技术参数



    试验流程


    B. 数据分析流程




    经典案例解读

    案例:断奶推动人类婴儿肠道微生物组成熟

    背景:

        肠道微生物菌群和人类健康息息相关。但新生儿肠道微生物菌群的确立过程始终没有被系统的研究。本研究通过新生儿一年生长期的肠道微生物菌群宏基因组研究,探讨了新生儿肠道菌群变化,同时分析了生产方式和哺育方式对新生儿肠道菌群的影响。

    方法:

        研究人员收集了瑞典98名母亲及其新生儿的粪便样本,然后在这些婴儿4个月和12个月的时候再次收集粪便样本,通过Illumina Hiseq平台宏基因组鸟枪测序技术测定肠道微生物的组成和功能基因。新生儿包括母乳喂养和非母乳喂养组别,顺产和破腹产组别。

    结果:

       • 通过宏基因组测序(Hiseq2000,2 × 100bp),共获得1.52Tb reads,每个样本获得39.9million reads。鉴定了4,356个新细菌基因组。
       • 剖腹产婴儿的肠道菌群与顺产婴儿差异显著。剖腹产婴儿的肠道菌群含有许多口腔和皮肤菌,而顺产婴儿与母亲肠道菌群更为相近。
       • 正常婴儿的肠道菌群会随着饮食改变而逐步成熟,直到婴儿断奶之后,固体食物才会显著促进微生物组的多糖降解能力。即断奶会推动人类婴儿肠道微生物组成熟。

    参考文献:

        Backhed, F., et al., Dynamics and Stabilization of the Human Gut Microbiome during the First Year of Life. Cell Host Microbe, 2015. 17(5): p. 690-703.

    图一:本研究的摘要

    图二:基于625个META-OTU绘制母亲、新生儿不同生长期肠道微生物菌群进化树


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