宏基因组测序

宏基因组技术介绍

宏基因组( Metagenome)是生境中全部微小生物遗传物质的总和,它包含了可培养的和未可培养的微生物的基因组。宏基因组学就是一种以环境样品中的微生物群体基因组为研究对象,以测序分析为研究手段, 以微生物多样性、种群结构、进化关系、功能活性、相互协作关系及与环境之间的关系为研究目的的新的微生物研究方法,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。

实验设计到信息分析一站式服务

提供全面的宏基因组研究的方案设计和售后服务,丰富的标准分析以及个性化分析多角度阐明环境微生物潜在的功能和作用机制。

  • 方案确定

  • 提取检测

  • 建库测序

  • 信息分析

  • 售后服务

分析内容

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技术策略与送样要求

 测序策略

Illumina Hiseq PE150测序

DNA送样要求

DNA浓度 ≥30ng/μl(Qubit),DNA质量≥3μg(Qubit),DNA电泳条带清晰,无降解或者轻度降解。

产品优势与项目经验

丰富的项目经验与专业的信息团队,提供最全面准确的信息分析。

高水平分析团队

丰富的项目经验

全面的分析内容

专业的售后服务

物种注释

使用diamond软件将质控后的高质量测序数据比对到 nr数据库,得到样品的物种组成和相对丰度信息。

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物种进化分析

基于样品物种组成信息,使用软件MetaPhlAn2绘制物种进化分枝图,可以展示样品所含物种的系统进化信息。

微生物基因功能注释

将预测到的非冗余基因与Nr、GO、COG和KEGG数据库比对,获得基因功能注释信息,了解环境中微生物潜在的生物学功能。

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CAZy 数据库功能注释

CAZy是碳水化合物酶相关的专业数据库,内容包括能催化碳水化合物降解、修饰、以及生物合成的相关酶系家族。

差异基因功能富集分析

通过比较不同环境下微生物基因的丰度,寻找不同环境下存在的差异基因并对这些差异基因做功能富集分析,研究微生物对不同环境的响应机制。

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Q1.宏基因组与微生物多样性的区别?

宏基因组将基因组DNA随机打断成若干条小片段,然后在片段两端加通用引物进行PCR扩增测序,将得到的reads进行组装后进行基因预测得到基因序列,众多基因构成环境中微生物的基因集

微生物多样性主要针对核糖体小亚基基因序列进行测序(16s rDNA或者18s rDNA),该基因既存在高度保守的区域还包括高变区,通过特异性引物对某一段高变区(如V3区)或某几段高变区(如V3-V4区)进行扩增测序,然后与数据库比对,可特异性识别细菌种类。总的来说,微生物多样性主要告诉我们环境里有什么微生物,而宏基因组主要告诉我们环境里的微生物能做什么。

Q2.为什么宏基因组与微生物多样性物种注释结果存在差异?

微生物多样性和宏基因组都会分析环境中物种的种类,但是物种的丰度在二者之间存在一定的差异,第一种原因是微生物多样性是基于核糖体小亚基基因序列进行物种注释和丰度统计,但是在不同物种中核糖体基因的拷贝数不一样,这会带来一些误差;第二种原因是二者在建库测序过程中会进行PCR反应,在PCR这个过程中也会存在一些误差。