宏基因组测序分析
宏基因组测序研究
宏基因组学（Metagenomics）研究通过全基因组鸟枪法（Whole Genome Shotgun，WGS）测序策略，将提取获得的微生物组总DNA随机打断为短片段，并构建合适长度的插入片段文库，对这些文库进行双端（Paired-end，PE）高通量测序，从而能全面精细地展示整个菌群的功能代谢谱和物种精细组成谱，进而在组成和功能水平分别挖掘关键生物标记物，从原理上阐明微生物群落在生态系统中发挥作用的根本机制。
产品特点
1. 直接对菌群样本中的基因片段进行测序，真实再现菌群复杂而精密的生态功能；
2. 使用Illumina HiSeq系列超高通量测序平台，周期更短，每个样本都能一次性获得至少10 Gb的测序数据量，真正实现对物种和功能的精确定量；
3. 多种功能注释数据库可选，根据研究需求选择KEGG/EggNOG/CAZy/NR/Swiss-Prot/GO/VFDB/CARD等数据库，更优化宏基因组功能代谢谱注释；
4. 通过微生物基因信息精确识别物种来源，获取种以及种以下水平的“高分辨率”物种精细组成谱；
5. 通过多种多变量统计分析和机器学习方法，系统、深入地挖掘宏基因组大数据中差异相关的关键物种和关键功能，精确识别关键生物标记物。
实验流程
微生物组总DNA提取→DNA片段化→连接接头序列→纯化、富集DNA片段→测序文库定量→上机进行高通量测序
分析流程
典型分析结果展示
KEGG代谢通路差异分析图
LEfSe组间差异的KEGG功能分类等级树图
EggNOG功能类群组间差异分析图
种水平精细分类组成的Krona交互展示图
CAP主坐标典型相关分析图
功能——物种一致性Procrustes分析图
值得一试的深度分析内容
分析项目 | 分析要求 |
分泌蛋白预测分析 | |
III型分泌系统效应蛋白预测分析 | |
HUMAnN2宏基因组分析流程 | |
MOCAT2宏基因组分析流程 | |
基于Canopy算法的宏基因组优势菌株组装 | 样本≥ 20 |
… | … |
研究内容
1. 原始数据处理
2. 序列拼接
3. 基因预测
4. 基因功能注释（NR，Interpro）
5. 基于基因的物种分类统计
6. 基于16S rDNA的物种分类统计
7. COG功能分类和KEGG代谢途径分析
8. 优势物种的基因组独立分析
Illumina平台
送样要求 1
1. 样品类型： DNA
2. 样品需求量（单次）：≥5μg
3. 样品浓度：≥20ng/μL
4. 样品纯度：OD260/280=1.8-2.0并确保DNA无降解
5. 样品保存期间切忌反复冻融，送样时请使用冰袋或干冰运输。
Roche 454平台
送样要求 2
1. 样品类型：DNA
2. 样品需求量（单次）：≥2μg
3. 样品浓度：≥20ng/μL
4. 样品纯度：OD260/280=1.8-2.0并确保DNA无降解
5. 样品保存期间切忌反复冻融，送样时请使用冰袋或干冰运输。
