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元基因组(宏基因组)测序

元基因组(宏基因组)测序

技术简介
元基因组(宏基因组)学研究不要求对每个微生物进行分离、纯化和培养,而是直接从样品中提取基因组DNA后进行测序分析。通过元基因组测序,能够揭示微生物群落多样性、种群结构、进化关系、功能活性及环境之间的相互协作关系,极大地扩展了微生物学的研究范围。

技术路线

生物信息分析

案例解析

1、元基因组功能基因分析

基于最小冗余的最大相关性特征筛选方法(mRMR),构建50个肠道细菌标记基因的二型糖尿病分类系统,同时计算二型糖尿病分类指数,揭示肠道细菌的主要功能,并预测其与二型糖尿病的相关性。


2、特征菌群的组成及代谢通路分析
基于元基因组shotgun测序和16S 序列分析数据,门水平的物种分类展示了健康人体7个不同部位的微生物组成特征,并预测微生物组的代谢途径,表明一些代谢途径在不同的个体及身体部位普遍存在。


3、元基因组物种谱及丰度分析
利用Krona软件展示北太平洋副热带环流细菌的元基因组物种分类及丰度信息。


4、比较元基因组分析
采用SnoWMAn软件对16S序列相似性进行分析,比较地面环境(A)、医疗用具(B)和工作环境(C)的细菌组成差异。


5、特定基因进化分析
采用NarV基因和NifH基因的氨基酸序列构建最大似然系统发育树,计算氨基酸位点替代速率,揭示氮循环相关的功能基因在元基因组中的进化关系。


测序策略及数据量

测序策略:PE100、PE125、PE150
建议数据量:3~5Gb