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扩增子测序前沿信息_扩增子测序和宏基因组测序(2024年12月实时热点)

内容来源：麦吉窗影视所属栏目：教程更新日期：2024-11-29

扩增子测序

𐟧쩫˜通量测序技术解析𐟔 高通量测序（High-throughput sequencing），也被称为二代测序（Next-generation sequencing, NGS），是一种基于PCR和基因芯片的DNA测序技术。𐟧슊在DNA复制过程中，二代测序通过捕捉新添加的碱基所携带的特殊标记（通常是荧光分子标记）来测定DNA序列。这是一种边合成边测序的方法，需要同时添加DNA聚合酶、接头引物以及带有碱基特异性荧光标记的四种dNTPs。𐟒ኊ由于每个DNA分子必须扩增成由相同DNA组成的基因簇，然后进行同步复制以增强荧光信号强度，二代测序的读长通常不超过500bp。这使得它非常适合扩增子测序，如16S、18S、ITS的可变区。但对于基因组、宏基因组DNA，则需要使用鸟枪法将其打断成小片段进行测序。𐟧튊总的来说，高通量测序技术以其高效率和相对较短的读长，成为了现代生物学研究的重要工具。𐟔쀀

𐟧챶S/18S/ITS测序解析𐟔 𐟔젱6S rDNA测序： 16S rDNA，原核生物的核糖体小亚基rRNA编码DNA，含9个高变区与10个保守区。保守区揭示细菌亲缘关系，高变区则反映物种特异性。通过PCR扩增及新一代测序，分析古菌或细菌群落结构。 𐟌𑠱8S rDNA测序： 18S rDNA，真核生物的核糖体小亚基rRNA编码DNA，含有可变区和保守区。保守区反映生物亲缘，高变区展现物种差异。选择V4区测序，揭示真核生物群落结构。 𐟍„ ITS扩增子测序： ITS分为ITS1/ITS2，位于真核生物核糖体rDNA的特定区间。通过测序ITS1或ITS2，进一步解析环境微生物中的真菌多样性。 𐟓栦 𗦜쨦求：环境及临床样本需冷藏或冷冻运输，土壤样本至少3g，粪便2g，水体或拭子样本需特定处理。DNA/PCR产物也需冷藏或冷冻运输，并满足特定浓度和总量要求。 𐟓Š 实验流程：包括样本处理、PCR扩增、测序及数据分析等步骤，最终生成详尽的群落结构分析报告。 𐟒ᠦ•𐦍†析：通过专业的生物信息学分析，解读测序数据，揭示样本中微生物的种类、数量及相互关系。

𐟧쥮基因组学：探索微生物的奥秘 𐟔 宏基因组学，也被称为元基因组学，是一种利用新一代高通量测序技术来研究特定环境下微生物群体基因组的方法。这种技术不仅能揭示微生物的多样性和种群结构，还能进一步探索微生物的功能活性和它们之间的相互作用。𐟌𑊊𐟔젤𘎤𜠧𛟧š„微生物研究方法相比，宏基因组学具有显著的优势。它能够克服许多微生物无法培养和痕量菌难以检测的难题，因此在环境微生物学领域得到了广泛的应用。𐟌 𐟓Š 16S扩增子测序是宏基因组学的一个重要应用。它主要适用于属水平以上的菌群结构分析，可以揭示物种的组成和多样性。然而，16S扩增子测序无法进行功能注释，也无法直观地看到基因调控的酶的变化和哪个菌群产生的功能。而宏基因组学则能够弥补这些不足，进行关键基因及功能等更深入的分析。𐟧 𐟒𐠥楤–，16S扩增子测序的成本相对较低，这使得研究人员可以在前期进行大样本量的测序，然后筛选出感兴趣的样本进行更昂贵的宏基因组测序。两者的结果还可以相互验证和补充，为研究者提供更全面、更深入的理解。𐟔— 𐟚€ 总的来说，宏基因组学为我们打开了一个全新的视角，让我们能够更深入地探索和理解微生物世界的奥秘。𐟌Ÿ

【Tetrasphaera富集的强化生物除磷微生物组的时间动态和效能关联 | Engineering】（王慧, 王玉波等）基于16S rRNA扩增子测序技术对全球污水处理厂（WWTP）强化生物除磷（EBPR）工艺中微生物群落的研究表明Tetrasphaera是丰度最高的聚磷菌（PAOs）。然而，目前对于Tetrasphaera 如何在 EBPR 中进行选择性富集尚不清楚。本文通过“自上而下”的方法利用复合碳源和低浓度烯丙基硫脲构建了Tetrasphaera富集的EBPR微生物组，其16S序列的丰度在第 113 天可达 40%。Tetrasphaera富集的微生物组具有高的营养物去除效率，可以实现约85% 的磷（P）去除和约80%的氮（N）去除，其污泥灰分中的磷回收率相较于普通污水处理厂活性污泥提高了 23.2 倍。研究表明，添加1 mg/L 烯丙基硫脲同时促进了 Tetrasphaera PAOs 和 Microlunatus PAOs 的增加，并且显著降低了氨氧细菌Nitrosomonas和PAOs的潜在竞争者 Brevundimonas 和 Paracoccus 的相对丰度，促进了 EBPR 微生物组的建立。16S rRNA 基因分析表明，体系中的EBPR-ASV0001与 Tetrasphaera japonica 的亲缘关系最为相近，其可能代表了一种新的PAOs。本研究为通过烯丙基硫脲促进Tetrasphaera富集的微生物组建立提供了新的认知，或可用于指导未来污水处理系统工艺的升级和优化，从而帮助实现高浓度废水的同步脱氮除磷。「Engineering」开放获取全文：网页链接

美吉生物推出真菌ITS多样性绝对定量技术传统的微生物扩增子测序方法主要通过测定细菌16S rRNA、真菌ITS或真核生物18S序列来分析微生物群落的组成和相对丰度。然而，这种方法无法提供微生物的绝对丰度信息，也无法反映微生物总负荷的变化，这可能导致误导性的结论，阻碍对微生态研究的全面理解。𐟌€ 在Nature、Science和Microbiome等顶级期刊上，已有多篇论文强调了绝对丰度在微生物群落动态变化研究中的重要性。𐟓š 为了克服传统扩增子测序的局限性，美吉生物在16S微生物多样性绝对定量技术之后，推出了真菌ITS微生物多样性绝对定量技术。 𐟔 该技术利用内标法绝对定量测序技术，能够一次性获得样品中微生物的总绝对拷贝数和单个物种的绝对拷贝数，从而反映微生物群落的动态变化。美吉生物的真菌ITS多样性绝对定量方法针对ITS1区，通过向样品DNA中添加已知拷贝数的不同浓度梯度混合的Spike-in DNA序列（Spike-in DNA是人工设计合成的DNA，其设计的可变区与公共数据库中的核苷酸序列缺乏一致性，作为内标序列用于定量），共同进行PCR扩增、文库构建和测序。然后，根据Spike-in DNA在扩增子测序中获得的序列数和其理论绝对拷贝数绘制标准曲线，实现对样本中的各微生物的绝对定量。 𐟌🠨復Š€术的应用领域广泛，包括环境、临床和农业等领域。通过提供更清晰、更全面的数据信息，有助于更好地理解微生物群落的动态变化。 𐟓栩€样建议：可选引物：ITS1F-ITS2R（真菌ITS1区）环境样品送样量要求详见微生物多样性取样指南，请提供样本分组信息和理化（临床）指标信息 DNA样品送样要求：Qubit检测DNA浓度≥10ng/，体积≥50ul，OD260/280=1.8~2.0并确保DNA无降解、无污染（需提供抽提DNA的样本用量（如土壤/g），抽提后获得的DNA总量（ng））通过这些技术，美吉生物为微生态研究提供了更全面、更准确的数据支持。𐟌𑀀

肠道微生物宏基因组学：从数据到洞见 𐟌🠨‚ 道微生物组学：探索肠道的奥秘 𐟌🊊肠道微生物组学是一个充满挑战和机遇的领域，它涉及人类肠道微生物的基因参考集、培养组学以及肠道病毒组的研究。通过深入探索这些微生物与宿主之间的相互作用，我们可以更好地理解肠道健康和疾病的关系。 𐟔젨‚ 道微生物组学的研究方法 𐟔슊1️⃣ 扩增子测序：通过PCR技术对特定基因进行扩增，然后进行测序。 2️⃣ 宏基因组测序：直接对肠道微生物的基因组进行测序，获取更全面的信息。 𐟔堧 ”究热点 𐟔劊1️⃣ 肠菌与疾病的关系：探索肠道微生物如何影响宿主健康。 2️⃣ 宏基因组关联分析（MWAS）：通过宏基因组数据来预测疾病风险。 3️⃣ 多组学联合分析：结合基因组、转录组、蛋白质组等多组学数据，全面解析肠道微生物的功能和作用。 𐟓栨‚ 道微生物组学测序的实验设计 𐟓把1️⃣ 样品制备：确保样品的代表性，避免污染。 2️⃣ 实验重复：增加实验的可重复性，确保数据的可靠性。 3️⃣ 测序数据量：选择合适的测序深度，以获得足够的信息。 4️⃣ 对照组设计：正确设置实验组和对照组，以便进行差异分析。 5️⃣ 注意事项：避免样品制作和建库中的常见误区。 𐟓Š 肠道微生物组学分析的结果解读 𐟓Š 1️⃣ 原始数据评估：确保数据的准确性和完整性。 2️⃣ 组装结果质量评估：评估组装结果的准确性。 3️⃣ 16S rRNA分析：通过alpha/beta多样性、稀释曲线、物种组成等来了解肠道微生物的多样性。 4️⃣ 组间差异分析：通过相关性、PCA、PCoA、RDA/CCA等分析方法，比较不同组别之间的差异。 5️⃣ 功能通路富集分析：通过差异物种和功能通路的富集分析，揭示微生物的功能差异。 6️⃣ 热图展示：通过热图展示差异物种和功能通路的富集情况。 7️⃣ 韦恩图和LEfSe分析：通过韦恩图和LEfSe分析，进一步了解差异菌群的特征。 𐟎蠩똧𚧥ˆ†析与可视化实战 𐟎芊1️⃣ R语言基础及其在生物信息学中的应用：学习R语言的基础知识，并掌握其在生物信息学中的应用，如QIIME结果解析、稀释曲线绘制、物种丰度图绘制、差异菌群分析、热图分析、PCA/PCoA分析等。 2️⃣ 常用分析软件介绍：了解并掌握MEGA、Evolview、LEfSe、PICUST、STAMP、Cytoscape、ResFinder等常用软件的使用方法。

如何撰写高质量的文献摘要？ 𐟓š 文献精读时间到！今天我们来探讨如何撰写一篇吸引人的文献摘要。以一篇来自一区TOP的Meta分析为例，我们将学习如何用精炼的语言表达复杂的科学概念。 𐟌 背景介绍：全球范围内，氮沉降的增加被认为对土壤微生物群落有着重要影响。然而，这种影响的具体机制尚不清楚。本研究通过分析单施氮肥大田试验的高通量扩增子测序数据，评估了氮添加对土壤微生物多样性、丰富度和群落结构的影响。 𐟓 摘要写作要点：内容精练：摘要要简洁明了，突出研究的核心内容和结论。逻辑通畅：句子之间要有逻辑联系，确保读者能够顺利理解研究的目的和方法。语法准确：使用正确的语法和词汇，避免歧义和错误。表达清晰：用清晰的语言表达研究的主要发现和结论。 𐟔 英语积累：研究背景： 1. 全球范围内氮沉降的增加对土壤微生物群落的影响尚不清楚。 2. 越来越多的研究表明，氮沉降对土壤微生物有重要影响。 3. 现有研究对氮沉降的影响机制知之甚少。总结部分： 1. 本研究提供了氮沉降对土壤微生物群落影响的机制性解释。 2. 这为深入了解氮沉降的影响提供了新的视角。 3. 我们的研究强调了氮沉降对土壤微生物多样性和群落结构的重要性。 4. 从改善土壤微生物的角度来看，这项研究具有重要意义。 𐟒ᠥ†™作小贴士：在撰写摘要时，确保你的语言简洁而有力，能够迅速抓住读者的注意力。使用适当的过渡词和短语，使句子之间的逻辑更加清晰。检查语法和拼写错误，确保摘要的专业性和准确性。 𐟓ˆ 通过这些技巧，你可以写出一篇既吸引人又富有深度的文献摘要，为你的研究增加亮点。

油头脱发？试试这款洗发水吧！大家好，今天要跟大家分享一款我亲自试过的洗发水，真的是冷门但超级好用！之前我的头皮问题简直让人崩溃：油头、发尾干燥、头皮屑、头皮敏感，甚至还脱发。用了这款洗发水后，感觉整个人都焕然一新了！首先，这款洗发水的品牌是国内少数几家进行「16S细菌真菌扩增子测序」的洗护品牌之一，真的很专业。它的香味很特别，有点草本的味道，还带着淡淡的苦橙香和雪松的味道，淡雅又治愈。这款洗发水里加入了10%的铁皮石斛，被称为药中黄金，能修护角质细胞，提高头皮抗氧化能力，补充头皮养分。还有卡瓦胡椒，能改善发炎和瘙痒问题。再加上燕麦酵母和水杨酸，清洁的同时还能保持头皮水油平衡。最棒的是，这款洗发水经过皮肤科医生测试，美丽修行可查的全绿高分，对敏感头皮非常友好。真的可以直接入手，超方便！使用步骤也很简单：取适量洗发液加水搓出泡沫（可以用浴球打泡）。在湿润的头皮上按摩，再将泡沫带到发尾。用水冲洗干净。总结一下，我个人用下来觉得清洁力在线，但又不会让头皮干燥！泡沫丰富，洗头轻松，不容易拉扯头发。脱发和头皮屑问题有改善，感觉头皮变得健康了不少！如果你也有类似的头皮问题，真的可以试试看！

DMD和地中海贫血基因突变解读 𐟓… 18周产检时，发现携带DMD基因突变，家族中无发病史，舅舅、伯伯们均正常，堂姐表姐们的儿子也未见异常。报告显示，DMD基因突变可能具有致病性，但具体数据不详，结尾又提示可能会发病，让人困惑。 𐟔 报告解读： DMD基因突变：检测发现携带与杜氏肌营养不良相关的DMD基因致病变异，服从X连锁隐性遗传模式。这意味着女性携带者有1/2的概率将该致病变异遗传给下一代，若配偶也携带该基因致病变异，则下一代有1/4的概率患病。 地中海贫血：检测发现携带与地中海贫血相关的HBA1/2基因致病变异，服从常染色体隐性遗传模式。女性携带者有1/2的概率将该致病变异遗传给下一代，若配偶也携带该基因致病变异，则下一代有1/4的概率患病。 𐟓 检测方法：本次检测采用扩增子测序+荧光PCR-毛细管电泳法，检测了受检者11种常见单基因遗传病相关基因致病变异情况。 𐟓‹ 结论：女方携带HBA1/2基因致病变异，建议家系其他成员在婚育前进行HBA1/2基因携带者筛查。女方携带DMD基因致病变异，下一代罹患杜氏肌营养不良的风险较高，建议进行遗传咨询，并建议血亲在婚育前进行DMD基因携带者筛查。 𐟔 疾病描述： 地中海贫血：HBA1/2基因如发生致病变异可引起地中海贫血，通常以常染色体隐性的方式遗传。中国人群中HBA基因和HBB基因致病变异的携带率约为1/7-1/20，估计发病率为1/200-1/1600，我国南方为高发地区。杜氏肌营养不良：DMD基因突变会导致杜氏肌营养不良，这是一种X连锁隐性遗传病，女性携带者有1/2的概率将该致病变异遗传给下一代，下一代为男孩时有1/2的概率患病。 𐟔 参考文章： [1] Xu XM, et al. The prevalence and spectrum of alpha and beta thalassaemia in Guangdong Province: implications for the screening of sickle cell disease. Br J Haematol. 2007 May 28;138(4):722-730. [2] Telledi S, et al. a-Thalassemia: molecular mechanisms and clinical implications. Blood Cells Mol Dis. 2010;45(3):309-317.

构建纯净珊瑚基因组的新技术框架 𐟌Š 珊瑚是海洋中的一类无脊椎动物，凭借其独特的造礁能力，构建了物种最为丰富的珊瑚礁生态系统。然而，全球气候变化和人类活动已对珊瑚的生存造成威胁。近期，国际组织发出警示，持续的海洋热浪已导致第四次全球珊瑚白化事件，对珊瑚的深入研究和保护已刻不容缓。尽管珊瑚的组学研究正在逐步展开，但相较于其他生物类群，其代表性仍显不足。这主要是由于珊瑚体内共生的虫黄藻在提取生物大分子时会造成内源性污染，使得获取纯净的珊瑚生物样本变得异常困难，进而阻碍了我们对珊瑚演化、适应以及环境响应的深入理解。这种局限可能使我们错失利用生物技术制定有效保护策略的机会。为避免虫黄藻的污染问题，目前珊瑚基因组研究多依赖天然不含虫黄藻的珊瑚配子细胞，但在海洋中收集珊瑚配子需要大量人力和时间成本，且存在明显的物种局限性。与之相对，成体珊瑚在珊瑚礁中随处可见，若能解决虫黄藻污染问题，它们将成为大规模基因组构建和研究的理想材料。为此，我们采集了不同物种的成体珊瑚断枝，尝试用多种实验方法来获得无污染的珊瑚细胞，这包括：实验室条件下，利用化学胁迫诱导珊瑚白化，使虫黄藻脱离珊瑚组织，从而得到几乎不含虫黄藻的珊瑚样本；通过密度梯度离心，利用不同密度的介质分离珊瑚体内不同类型的细胞，以收集刺细胞等非共生珊瑚细胞作为纯净的珊瑚组织；借助流式细胞仪，利用虫黄藻自发荧光的特性，分选出无荧光信号的纯净珊瑚细胞。接下来，我们采用扩增子测序的方法验证以上实验处理后珊瑚DNA样本的纯净度，并与两种现有方法（采集配子细胞、不经处理的成体珊瑚组织）进行比较。我们发现，未经处理的珊瑚样本提取的DNA仅有20-70%来自珊瑚，其余均为污染。这些污染主要来自虫黄藻，还包括其他藻类、寄生生物和共生生物。而采用我们的三种实验方法均可获得纯度高达99%的珊瑚DNA，与从配子细胞中提取的珊瑚DNA纯度相当，较未经处理的样本显著提升约50%。我们进一步对多孔鹿角珊瑚的样本进行了三代基因组测序，并开发了一套生物信息学流程，以确保在测序数据组装的过程中高效识别和剔除污染。该流程将有参和无参方法相结合，不仅利用已发表的海量数据准确识别污染序列，还借助序列特征聚类来辅助判别污染序列。由此，我们成功构建了质量远高于已发表造礁石珊瑚基因组的纯净珊瑚基因组，并识别出NCBI数据库中珊瑚基因组的潜在污染。

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