二代测序在微生物领域的应用

转录组测序-分析结果
无参 有参
转录组测序-分析结果
差异基因火山图
基因结构和调控模式
转录组测序-分析结果
GO柱状图 KEGG散点图
转录组测序
宏转录组
从整体上研究某一特定环境、特定时期群体全 部基因组转录情况及转录调控规律。以环境中的全 部RNA为研究对象。 相较于宏基因组，宏转录组能够从转录水平研 究复杂微生物群落变化、基因水平。
重测序
与近源参考基因组进行比对，进行变异检测的方法。通 过重测序可以获得目标基因组对于参考基因组的SNP、InDel、 SV等一系列变异信息，以此可尝试基因组之间的性状差异解 析，或作为标记进行进化分析。
产品 细菌重测序
测序平台 PE150
测序策略 350 bp文库 ≥100X
指标 无
基因组测序-细菌基因组
高通量测序-微生物领域
阅微基因科研技术部
基因组测序
de novo 重测序 扩增子测序
16S rRNA基因 18S rRNA基因 ITS rRNA基因
宏基因组 转录组
基因组测序
基因组测序
微生物基因组测序 (de novo)
根据客户需求可获得框
架图、精细图和完成图 (细菌)。其中细菌完成图采用第三代单 分子测序和第二代高通量测序结果进行拼接和组装；真菌基因
细菌精细图
PE150
*真菌复杂度主要取决于 GC含量、重复序列和杂合度； SN50： scaffold N50，将得 到的scaffold从长到短依次累加，当累加长度达到从长度的50%时，最后加入的一条 scaffold的长度。
基因组测序-真菌基因组
重测序
与近源参考基因组进行比对，进行变异检测的方法。通 过重测序可以获得目标基因组对于参考基因组的SNP、InDel、 SV等一系列变异信息，以此可尝试基因组之间的性状差异解 析，或作为标记进行进化分析。
类型 细菌16S
区域 V3+V4
引物 515F，806R
扩增子测序-18S
18S rRNA基因为编码真核生物核糖体小亚基 rRNA 的 DNA 序
列。对18S rRNA基因某个高变区进行测序，用于研究环境样本中 真核微生物群落结构多样性。
扩增子测序-ITS
ITS分为两个区域：ITS1和 ITS2，ITS1位于真核生物 rRNA 序列
产品 原核转录组 测序平台 PE150 指标 5 G/10 G clean data
RNA 样本
RNA 总量 ≥ 3.0 μg （单次建库），浓度 ≥ 50
ng/μL；OD260/280 ≥ 1.8，23S/16S ≥ 1，RIN ≥ 6.5
产品 真菌重测序
测序平台 PE150
测序策略 350 bp文库 ≥30X
指标 无
基因组测序-真菌基因组
真菌多为二倍体或多倍体，以二倍体为例： 纯合二倍体对组装没有影响；杂合二倍体是一 种有性生殖和无性生殖共存的菌株，杂合率往 往较高，建议选择无性生殖阶段的单孢子进行 重测序。
基因组测序-分析结果
18S 和5.8S 之间，ITS2位于真核生物 rRNA 序列5.8S和28S之间。 对ITS1或ITS2进行测序，用于研究环境微生物中真菌群落结构多 样性。
扩增子测序-源自文库术参数
扩增子测序-分析结果
组成和相对丰度
系统发育树
扩增子测序-分析结果
聚类分析
Oscillibacter Alispites
产品 细菌框架图 细菌精细图 测序平台 PE150 PE150 测序策略 350 bp文库 ≥100X 350 bp文库，6 kb文库 ≥100X 350 bp文库，10 kb文库 ≥50X 指标 无 ≤30 scaffolds 1 scaffold，0 gap
细菌完成图
三代+二代
基因组测序-细菌基因组
组、细菌框架图和精细图根据第二代高通量测序的结果进行拼
接和组装。
微生物基因组重测序结果可进行功能基因分析（如耐药
基因分析）、进化分析、变异分析、毒力分析等，为后续的功 能研究提供理论基础。
基因组测序-细菌基因组
细菌基因组
de novo
对细菌基因组进行从头组装的方法。基于组装结果，可 以预测细菌基因组中所包含的基因，并通过功能数据库比对 获得基因的功能信息。
根据不同的研究目的和需求，提供4种扩增子测序：16S rRNA 测序、18S rRNA 测序、ITS 测序及功能基因区域测序。
扩增子测序-16S
16S rRNA基因为编码原核生物核糖体小亚基 rRNA 的 DNA 序
列，具有10个保守区域和9个高变区域 (V1-V9)，其中保守区在细 菌间差异不大，高变区具有属或种的特异性，对16S rRNA基因某 个高变区进行测序，用于研究环境微生物中细菌或古菌的群落结 构多样性。
转录组测序
真核转录组
产品
真核转录组 (有参) 真核转录组 (无参)
测序平台
PE150 PE150
指标
≥6 G clean data ≥12 G clean data
RNA 样本
RNA总量 ≥ 3.0 μg（单次建库），浓度 ≥ 50 ng/μL； OD260/280 ≥ 1.8，23S/16S ≥ 1，RIN ≥ 6.5 (无基因组污染，无蛋白和杂质污染，无颜色异常)
研究思路
个体研究 一般针对具有特异性状的变异菌或者新发现的菌株，可获 得该菌株的基因信息及与参考序列间的变异信息，以解释菌 株重要性状的分子机制。
群体研究 通过大规模测序和信息分析手段，获得这些菌株的系统进 化关系。结合地理因素和性状特征等要素，可深入探讨菌株 的进化传播机制、历史种群大小、致病和耐药等性状的产生 原理。 1. de novo：基于菌株间核心基因组进行分析 2. 重测序：基于菌株间的SNP进行分析
基因组测序-真菌基因组
真菌基因组
de novo
对真菌基因组进行从头组装的方法。基于组装结果，可 以预测真菌基因组中所包含的基因，并通过功能数据库比对 获得基因的功能信息。
产品 细菌框架图 测序平台 PE150 测序策略 350 bp文库 ≥100X 350 bp文库，2 kb+6 kb文库 ≥100X 指标 无 简单真菌 SN50≥500 kb 复杂真菌 SN50≥300 kb
基因组测序-分析结果
圈图 进化树
基因组测序-分析结果
基因在不同菌株中的分布热图
基因组测序-分析结果
样本间变异位点与性状间的关联热图
扩增子测序
扩增子测序
扩增子测序：通过对特定长度的 PCR 产物进行测序分析，
针对土壤、水体、活性污泥、肠道等环境和混合菌群样本， 16S/18S/ITS 等基因扩增子测序是研究环境微生物多样性及群 落组成差异的重要技术手段之一。
产品 原核转录组 测序平台 PE150 指标 1 G/2 G clean data
转录组测序
菌体样本（一般不接收菌体样本）
OD600约0.6-0.8，106-108 cfu/mL，菌液离心除去培养基收集 菌体后，立即液氮速冻，-80℃保存，干冰寄送。
RNA 样本
RNA 总 量 ≥ 3.0 μg （ 单 次 建 库 ） ， 浓 度 ≥ 50 ng/μL ； OD260/280 ≥ 1.8，23S/16S ≥ 1，RIN ≥ 6.5； (无基因组污染，无蛋白和杂质污染，无颜色异常。)
产品 宏基因组 测序平台 PE150 测序策略 300 bp文库 指标 5 G/10 G Raw data
宏基因组-技术参数
宏基因组-分析结果
微生物多样性
宏基因组-分析结果
微生物功能
转录组测序
转录组测序
原核转录组
研究原核生物在某个时期或在某种环境条件下 转录出来的所有mRNA。 由于原核生物mRNA没有polyA尾结构，需要去 除rRNA。
Bacteroides
Escherichia/ Shigella Faecalibacterium Butyrate-producing bacterium
Roseburia
宏基因组
宏基因组
元基因组 (宏基因组学) 研究不要求对每个微生物进行
分离、纯化和培养，而是直接从样品中提取基因组 DNA 后进行测序分析。通过元基因组测序，能够揭示微生物 群落多样性、种群结构、进化关系、功能活性及环境之 间的相互协作关系，极大地扩展了微生物学的研究范围。