产品介绍
微生物是地球上已知种类最多、数量最大、分布最广的生物类群,仅原核微生物的总量大约就达4×1030-6×1030个。但是传统的分离培养方法限制了认识微生物世界的视野。据估计,自然环境中超过99%的微生物不能用传统的方法进行纯培养,因而也不能对它们开展依赖于纯培养的生物技术或基础方面的研究。为了克服传统纯培养技术的不足,充分挖掘此类未培养微生物所蕴涵的巨大潜能,研究者们发展了宏基因组学的研究方法。利用分子生物学的研究方法绕过纯培养技术来研究微生物的多样性及功能,提供了一种探知微生物多样性结构和功能基因组的免培养方法,是一条寻找新基因及其产物的新途径。
研究内容
宏基因组研究以环境中所有微生物基因组为研究对象,通过对环境样品中的全基因组DNA进行高通量测序,获得单个样品的饱和数据量,基于denovo组装进行微生物群落结构多样性,微生物群体基因组成及功能,特定环境相关的代谢通路等分析,从而进一步发掘和研究具有应用价值的基因及环境中微生物群落内部、微生物与环境间的相互关系。构建的环境微生物基因集,可为环境中微生物的研究、开发和利用提供基因资源库。
产品优势
精准可靠:自主短读长DNBSEQ平台低重复率,低Index hopping,高SNP/InDel检测敏感度和准确性;
因需施策:依据不同来源样本采用不同提取方法和建库测序策略,满足多种环境研究需求;
深度挖掘:提供相关多组学关联分析服务(代谢组+宏基因组),其中与代谢关联分析上线Dr. Tom,可自定义绘图、一键调图、更改分析方案等,进一步助力微生物组数据挖掘;
经验丰富:有丰富的宏基因组项目经验,特别是在人体微生物研究方面处于领先地位,已发表文章185篇,其中CNNS系列文章39篇,总计引用次数超过6.2万次。
技术流程
质量合格的基因组 DNA 样品进行打断,经过片段选择后得到 300 bp-400 bp左右的片段。加上接头,进行文库制备,最后利用Paired-End的方法对插入片段进行测序,得到的原始数据经过质控和数据过滤,宏基因组组装、基因预测、构建参考基因集,并进行后续的物种、基因、功能分析。
1、样品检测
根据样品及产品要求选择相应的检测方法进行质检。
2、样品打断
取一定量的基因组DNA,进行片段化处理。
3、片段大小选择
打断后的样品进行片段选择。
4、末端修复、加“A”、接头连接
配制反应体系,并设置反应程序,进行修复DNA末端,并在3’末端加上A碱基;配制接头连接反应体系,并设置反应程序,使接头与DNA连接。
5、PCR
配制PCR反应体系,并设置反应程序,对产物进行扩增。
6、文库检测
根据产品要求选择相应的检测方法对文库进行质检。
7、环化
将PCR产物变性为单链后,配制环化反应体系,并设置反应程序,得到单链环形产物,消化掉未被环化的线性DNA分子。
8、上机测序
单链环状DNA分子通过滚环复制,形成一个包含多个拷贝的DNA纳米球(DNB)。将得到的DNBs采用高密度DNA 纳米芯片技术,加到芯片上的网状小孔内,通过联合探针锚定聚合技术(cPAS)进行测序。
信息分析条款 | 信息分析内容 |
数据过滤及组装 | 数据过滤,组装及数据统计 |
基因分析 |
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物种分析 | 1. 物种累计曲线; 2. 物种Alpha多样性; 3. 物种Beta多样性; 3.1 物种Beta多样性箱线图; 3.2 样品相似性热图(基于Bray-Curtis /JSD/Euclidean距离); 3.3 物种降维分析(PCA,PcoA,PLS-DA,NMDS); 3.4 物种Anosim分析; 3.5 物种Adonis分析; 4. 物种分布(堆叠图,丰度热图,GraPhIAn,Circos,Krona,饼图); 5. 物种差异分析(Venn/UpSetR,差异箱型图,差异热图,STAMP分析,LEfSe分析); 6. 物种-环境因子关联(物种CCA/RDA,相关性热图,相关性网路图,Mantel检验,线性回归); |
功能分析 | 1. Beta多样性; 1.1 多样性箱线图; 1.2 样品相似性热图(基于Bray-Curtis /JSD/Euclidean距离); 1.3 功能降维分析(PCA,PcoA,PLS-DA,NMDS); 1.4 功能Anosim分析; 1.4 功能Adnois分析; 2. 功能分布(基因功能统计,堆叠图,丰度热图,Circos,饼图) 3. 功能差异分析(Venn/UpSetR,差异箱型图,差异热图,STAMP分析,KEGG Pathway富集); 4. 功能-环境因子关联 (CCA/RDA,相关性热图,相关性网路图,Mantel检验,线性回归); |