宏基因組測序

宏基因組測序,是指利用高通量測序技術,以某一特定環境中微生物的基因組為研究對象,采用生物信息學的分析方法,研究微生物的多樣性、微生物的群落結構,探索微生物的潛在功能以及與環境之間的互作關系。與傳統的微生物組研究方法相比,宏基因組測序技術突破了有些微生物不可培養的瓶頸,能夠快速高效地獲取整個微生物群落的基因組信息,因此近年來該技術在各種環境微生物學研究中得到了廣泛應用。

測序平臺與策略

采用Illumina測序平臺,PE150的測序策略

技術路線
生物信息分析流程及部分結果展示

 

生物信息分析流程 

 

物種對代謝通路貢獻度Fishtaco分析

 

 耐藥基因各分類的分布圖    MGS豐度熱圖 

                                                                                                                     

 CAZy基因家族與物種信息對應的Circos分析    KEGG代謝通路可視化分析

                                                                                                 

應用領域

宏基因組測序適用于以特定環境中的整個微生物群落作為研究對象,無需分離培養,直接提取環境樣本DNA進行測序,研究環境微生物的群落結構、物種分類、基因功能及相關代謝通路等。目前已廣泛應用于以下領域:

1. 醫學領域:疾病與人體微生物間關系,如代謝類疾病、消化類疾病、自身免疫性疾病、腫瘤癌癥、神經類疾病及其他疾病等;

2. 畜牧領域:腸道、瘤胃等微生物群落與動物繁殖、生長發育、營養健康、免疫和疾病治療等的互作關系;

3. 農業領域:根際微生物與植物互作、農業耕作/施肥處理與土壤微生物群落等;

4. 環境領域:某一特定環境(霧霾、沙塵等污染環境,住宅、商場等生活環境)的微生物群落組成,有機肥發酵處理、污水治理、石油降解、水體及海洋環境等微生物群落分布、基因功能及代謝網絡等;

5. 特殊極端環境:極端環境條件下的微生物類群研究。

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