基因组学
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16S rDNA测序

16S rDNA 基因是能揭示生物物种的特征核酸序列,被认为是最适于细菌系统发育和分类鉴定的指标。16S rDNA测序是指对环境样本16S rDNA 高变区进行PCR扩增及高通量测序的一种技术,可对特定环境下的微生物种类和丰度进行有效的鉴定。

鉴定高效:

相比于传统鉴定方法,16S rDNA测序鉴定细菌更快速和准确

过程简单:

无需细菌培养,摆脱繁杂的菌株分离工作

性价比高:

需测序数据量少,检测成本低

灵敏度高:

高通量覆盖,可以鉴定到低丰度细菌

准确度高:

从碱基保守水平测定,真实反映物种情况

案例1抗生素对猪肠道微生物的影响

Looft, T., H. K. Allen, et al. "Carbadox has both temporary and lasting effects on the swine gut microbiota." Front Microbiol 5: 276.

本文通过16S rRNA测序检测了抗生素Carbadox对猪肠道菌群的影响。测序结果表明:喂养添加抗生素饲料的猪的肠道菌群与喂养未添加抗生素的猪的肠道菌群存在着很大的不同。在饲料中添加抗生素会导致普雷沃菌大幅增加。进一步的实验验证表明:添加Carbadox并不影响普雷沃菌的绝对丰度,但会抑制其它细菌的生长,从而导致普雷沃菌相对含量增加。而撤消饲料中的抗生素会导致大肠杆菌数量增加,表明抗生素Carbadox可以抑制大肠杆菌的生长。


图1.  通过16S rRNA测序鉴定的肠道菌群中的细菌种类以及相对丰度

1、OTU识别与聚类分析

将多条序列根据其序列之间的距离来对它们进行聚类,然后根据序列之间的相似性作为阈值分为序列聚类操作分类单元(OTU),通常阈值的序列相似性定位0.97,OTU被认为可能属于属,阈值的序列相似性定为0.99被认为可能是属于同一种。


2、Alpha多样性

计算Alpha多样性指标,它们分别是丰富度(richness)、香农指数(Shannon Index)、丰富度衡量单个样品中物种种类个数。



3、物种注释及丰度统计

4、系统进化树



样品类型

gDNA、生物样品(土壤、水体、发酵液、植物表面、动物胃肠道、皮肤等)。其他类型样品请详询。

样品量:

gDNA ≥1μgDNA浓度 ≥20ng/μlOD 260/280值应在1.6-2.0之间DNA电泳条带清晰,完整、无降解、无污染

样品运输与保存:

样品运输样品置于1.5mL Eppendorf管中,封口膜封好,干冰运输DNA可用冰袋运输

样品保存细胞样品或新鲜组织块切块,液氮冻存后-80℃保存DNA样品短期内可-20避免反复冻融




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