宏基因组学(Metagenomics)又叫微生物环境基因组学、元基因组学,主要研究环境样品中所包含的全部微生物的物种组成及其群落功能。宏基因组学研究主要分为两类:一类是只对物种标识基因如16S rRNA基因进行测序;另一类是环境中所有微生物的整个基因组进行测序。
宏基因组测序是以特定生境中的整个微生物群落作为研究对象,提取环境样本总DNA, 获得环境微生物基因信息总和,研究环境微生物的群落结构、物种分类、基因功能及代谢网络等,具有通量高、速度快、信息全等特点,在鉴定低丰度的微生物群落、挖掘更多基因资源方面具有很大优势。
技术流程
技术优势
● 灵活的研究方案:针对客户的不同研究需求提供灵活多变的研究方案
● 专业严谨的服务:专业成熟的样本制备、建库以及数据分析流程
● 专业的数据分析能力:针对大量样本及分组复杂样本,具有专业的分析能力
分析流程
结果展示(部分)
● 测序数据预处理和Metagenome 组装
a) 数据质控:测序得到的原始数据(Raw Data)会存在一定比例的低质量数据,为了保证后续信息分析结果的准确可靠,首先要对原始数据进行质控及宿主过滤,得到有效数据(Clean Data);
b) Metagenome 组装:从各样品质控后的 Clean Data 出发,进行 Metagenome 组装,并将各样品未被利用上的 reads 放在一起进行混合组装,以期发现样品中的低丰度物种信息;
● 基因预测及丰度分析
从单样品和混合组装后的 scaftigs 出发,采用 MetaGeneMark 进行基因预测,并将各样品和混合组装预测产生的基因放在一起,进行去冗余,构建 gene catalogue,从 gene catalogue 出发,综合各样品的 Clean Data,可获得 gene catalogue 在各样品中的丰度信息。
● 物种注释
从 gene catalogue 出发,和 MicroNR 库进行比对,获得每个基因(Unigene)的物种注释信息,并结合基因丰度表,获得不同分类层级的物种丰度表。
2. 注释基因数目及相对丰度聚类分析
3. 基于物种丰度的降维分析
4. 统计分析
● 常用功能数据库注释
目前常用的功能数据库主要有KEGG 通路数据库、eggNOG功能 数据库、CAZy 酶数据库和CARD抗性数据库。
基因功能注释统计图
功能相对丰度柱状图
当然,还有很多分析,在这里就不一一列举啦......
样品要求
● 提供已纯化的DNA样品(1、针对宿主的相关样品,如皮肤、口腔、呼吸道、消化道、生殖道等;2、针对环境的相关样品,如土壤、水体、空气、盐湖、沼泽等,均可进行微生物多样性检测)。
● 基因组DNA用TE溶解; 总量≥1.6 ug; 纯度OD260/280在1.8-2.0之间;浓度≥50ng/μL。
● 运输要求,液氮或干冰保存寄送,北京本地客户可上门收样。
注:样本应避免各类污染和反复冻融。