SEARCH
技术服务021-34781616

热门搜索关键词:转录组基因组甲基化酵母文库蛋白芯片

021-34781616

当前位置首页 » 新闻资讯 » 技术&解读&应用 » 【微生物专题】——微生物多样性测序

【微生物专题】——微生物多样性测序

返回列表 来源: 查看手机网址
扫一扫!【微生物专题】——微生物多样性测序扫一扫!
浏览:- 发布日期:2017-05-22 10:07:01【

在地球各种生境中,微生物表现出极大的多样性。然而由于纯培养法培养微生物的限制性,绝大多数种类的微生物并未得到了解。有数据表明,各种生境中大约只有1%的微生物是可培养的,多达99%的微生物在现有的实验条件和技术下尚未得到纯培养。

从国内外目前采用的方法来看大致包括以下几类:传统的微生物平板纯培养法、微平板分析方法、磷脂脂肪酸法以及DGGE/TGGE/TTGE、T-RFLP、SSCP、FISH、印记杂交、定量PCR、基因芯片等分子生物学方法。而近年来高通量测序技术凭借低成本、高通量、流程自动化的优势为研究微生物群落结构提供了新的技术平台。

微生物多样性测序基于第二代高通量技术对16S rRNA/18S rRNA/ITS等基因序列进行测序,能同时对样品中的优势物种、稀有物种以及一些未知的物种进行检测,获得样品中的微生物群落组成以及它们之间的相对丰度。

哪些研究需求可以做微生物多样性测序

(1) 物种丰度值检测:

  • 检测环境样本中的优势物种

  • 检测环境样本中的稀有物种

  • 检测特定的感兴趣的物种

(2) 不同分组样品相似性比较:

  • 样本间的相似性聚类

  • 不同来源的样本的差异性比较

(3) 寻找不同分组间的重要的Biomaker

  • 统计分析寻找出引起不同分组差异的重要的微生物

  • 寻找潜在的微生物之间的关联性

(4) 其它的可与微生物多样性相关的分析

  • 外部环境的变化必然会带来微生物群落的变化,环境因子会带来哪些菌属的丰度变化,这些菌属(可能是有益菌、有害菌、功能菌)又给环境个体带来怎样的影响,这些均可做微生物多样性的检测。

测序区域选择

核糖体RNA即rRNA,占RNA总量的82%左右。核糖体RNA的编码DNA序列中既有保守区又有可变区,保守序列区域反映了生物物种间的亲缘关系,而高变序列区域则能体现物种间的差异。

细菌和古菌

原核生物核糖体沉降系数约为70S,由50S和30S两个亚基组成。50S大亚基含有两种RNA分子,相对分子质量大的rRNA的沉降系数为23S,相对分子质量小的rRNA为5S。30S小亚基含有一个16S的rRNA分子。因此原核生物的rRNA分三类:5SrRNA、16S rRNA和23SrRNA。

1977年,Carl Woese就是根据16S rRNA 的系统进化关系图,提出了著名的三域学说,并且提出了古菌这一说法。在 16S rRNA 分子中,不但含有高度保守的序列区域,又有中度保守和高度变化的序列区域,因而它适用于进化距离不同的各类生物亲缘关系的研究。16S rRNA 的相对分子量大小适中,约1540bp,含有足够多的信息以便于亲缘关系研究;5SrRNA 太短;而23S rRNA 的序列相对于当时的测序技术显得有点过长。

16S rRNA全长

真菌18S 和ITS 区域

真核生物80S核糖体中包含4种沉降系数不同的rRNA,其中,40S核糖体亚基(小亚基)中包含18S rRNA,而60S核糖体亚基(大亚基)中包含5S rRNA、5.8S rRNA和28S rRNA。即真核细胞核糖体中通常含28S、18S、5.8S和5S 四种rRNA;真核细胞中的18S rRNA是16S rRNA的同源RNA,其相对分子质量约为0.7 MDa,长度约为1900 nt。18S rRNA除了比16S rRNA稍长且多一些臂和环结构外,两者空间结构十分相似,在核糖体中起到的作用也基本相同。

内转录间隔区(Internal Transcribed Spacer, ITS)位于18S、5.8S及28S之间,由于不需要加入成熟核糖体,因此在进化过程中能够承受更多的变异,其进化速率为18S rDNA的10倍,属于中度保守的区域,其保守性基本上表现为种内相对一致,种间差异比较明显。

引物序列选择

对于微生物多样性测序,建议选择如下扩增引物:

随着三代测序仪的普及,也可以利用三代测序进行 16S rDNA 全长测序,利用的引物组合为 27F 和1492R。

推荐阅读

    【本文标签】:微生物多样性测序
    【责任编辑】:欧易生物版权所有:https://www.oebiotech.com转载请注明出处

    欧易生物

    技术热线:021-34781616 咨询热线:4006-4008-26

    上海市闵行区新骏环路138号5幢3层
    service@oebiotech.com
    欧易生物
    欧易生物微信公众号
    沪ICP备-050455 网站地图  Copyright © 2016 上海欧易生物医学科技有限公司 保留所有权利