描述
扩增子测序是对特定长度的PCR产物或捕获的片段进行测序,分析序列中的变异。16S/ITS等扩增子测序即通过提取环境样品的DNA,选择合适的通用引物扩 16S/ITS的目标区域,通过检测目标区域的序列变异和丰度,以研究环境微生物多样性及群落组成差异。16S rDNA为编码原/真核生物核糖体小亚基rRNA的DNA序列。ITS分为两个区域:ITS1位于真核生物rDNA序列18S和5.8S之间,ITS2位于5.8S和28S之间。16S rDNA是细菌分类学研究中最常用的“分子钟”,其序列包含9个可变区(Variable region)和10个保守区(constant region)。可变区因细菌而异,且变异程度与细菌的系统发育密切相关。通过检测16S rDNA的序列变异和丰度,可以了解环境样品中群落多样性信息。基于16S rDNA的分析在微生物分类鉴定、微生态研究等方面起到重要作用。
18S rDNA或ITS(Internal Transcribed Spacer)被广泛应用在真菌分类鉴定中。18S rDNA在系统发育研究中较适用于种级以上阶元的分类;ITS属于中度保守区域,利用它可研究种及种以下的分类阶元。
应用范围
医学领域:人体微生物与人体健康/疾病的关系,人体微生物对疾病干预过程的影响;
动物领域:肠道、瘤胃(如产甲烷菌类群)与动物健康/营养消化研究等;
农业领域:根际微生物与植物互作、农业耕作/施肥处理与土壤微生物群落等;
环境领域:雾霾处理、污水治理、石油降解、酸性矿水处理及海洋环境等;
特殊极端环境:极端环境条件下的微生物类群研究,如冰川、火山等。
技术优势
鉴定到“种”:菌群多样性鉴定率先精细到“种”,分类更明确。数据库丰富:基于最新版Greengene和自建数据库,和自主开发的分析注释工具,最多可鉴定4414个种,覆盖2106个属,可鉴定菌种持续更新中。低成本:相比于传统菌落鉴定,分析通量更高,检测成本更低。
技术路线
取质量合格的基因组DNA样品30ng及对应的融合引物配置PCR反应体系,设置对应的PCR反应参数进行PCR扩增,对PCR扩增产物进行纯化,完成建库。使用Agilent 2100 Bioanalyzer 对文库的片段范围及浓度进行检测。检测合格的文库在华大自主的DNBSEQ平台上进行测序。下机数据经过数据过滤,滤除低质量的reads,剩余高质量的Clean data方可用于后期分析;通过reads之间的Overlap关系将reads拼接成Tags;在给定的相似度下将Tags聚成OTU,然后通过OTU与数据库比对,对OTU进行物种注释;基于OTU和物种注释结果进行样品物种复杂度分析以及组间物种差异分析。
描述
建库流程
16S/18S/ITS扩增子建库推荐融合引物建库方法,即提前合成融合了目标序列引物和上机接头、index等序列的引物,通过一步PCR扩增直接完成建库。主要步骤如下:
样品检测:使用Qubit对样品浓度进行精确定量,检测合格的样品进行文库构建。
PCR体系构建:取30ng DNA样品及融合引物配置PCR反应体系。
PCR扩增:设置PCR反应参数进行PCR扩增。
产物纯化:使用磁珠进行纯化,文库构建完成。
文库质量检测:文库检测使用Agilent 2100 Bioanalyzer检测文库的片段范围及浓度。
上机测序:文库检测合格,上机测序。
研究内容
16S/18S/ITS扩增子测序即通过提取环境样品的DNA,选择合适的通用引物扩增16S/18S/ITS的某一或某几个区,使用Illumina测序将目的区域正反向读通,通过检测目的区域的序列变异和丰度,对环境样本物种分类及,丰度,种群结构,系统进化,群落比较等方面信息进行分析的研究方法。
信息分析内容
下机数据经过数据过滤,滤除低质量的reads,剩余高质量的Clean data方可用于后期分析;通过reads之间的Overlap关系将reads拼接成Tags;在给定的相似度下将Tags聚成OTU,然后通过OTU与数据库比对,对OTU进行物种注释;基于OTU和物种注释结果进行样品物种复杂度分析以及组间物种差异分析。
描述