肠道微生物分析方案_高通量_微基生物
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物 物不为人知。这些肠道微生物和人体存在着互利共生的关系，对于维持人类的健
康发挥着重要的作用。当肠道内平衡Βιβλιοθήκη Baidu某些因素被打破致使肠道菌群发生紊乱时 ，人体就可能患上诸如肥胖症、糖尿病、炎症性肠病，甚至癌症（如结直肠癌） 等疾病。
随着现代分子生物技术的蓬勃发展，已解决了不可培养微生物研究的难题， 使得肠道微生物的研究进入一个新的阶段。随着 NGS 高通量测序技术的发展，
7.1 结直肠癌与肠道微生物..................................................................................................26 7.2 二型糖尿病与肠道微生物..............................................................................................27 7.3 饮食与肠道微生物..........................................................................................................31 7.4 肥胖与肠道微生物..........................................................................................................33 7.5 不同个体肠道微生物群落结构......................................................................................34
基 的微生物群落组成，从而达到预防疾病的发生的目的。
二、 分析流程：
微2.1 技术路线：
样品采集及 DNA 提取
设计方案 选定引物
PCR 扩增 16S/18S/ITS
纯化/建库 高通量测序
生物信息学 统计学分析
2.2 生物信息学分析流程
物 生 三、 微生物多样性分析服务标准： 基 检测类型为： 16S rRNA 基因高可变区 V3-V4
四、 粪菌样本采集、存储及运输
4.1 粪便采集：
（1）采集方法：
粪便样本需新鲜采集，采集时应避免厕所污水及马桶上微生物的污染，可先 收集于无菌的医用粪便收集器皿中，再转移到专用的无菌粪便采集管中。
生 研究者可以基于 16S rRNA/18S rRNA 基因，利用二代测序（Next Generation
Sequencing，NGS）技术（454 GS FLX，Illimina HiSeq、MiSeq），获得庞大的 数据信息，通过生物信息学手段，来分析肠道微生物的多样性，通过统计分析， 对大量数据进行 PCA 和 PCoA 分析，得出发病前后样本间肠道微生物主要组成 成分是否存在差异；并进一步通过 RDA 分析，找到与环境因子（疾病等）相关
微联系方式：.............................................................................................................................36
一、 引言
在人体肠道中生活着数以万亿的共生菌群，它们的种类繁多，可达上千种， 数量也很惊人，是人体细胞总量的 10 倍以上，迄今为止，仍有 80%以上的微生
物 肠道微生物多样性分析方案
（高通量测序 Illumina MiSeq2×300 bp 平台）
生 基 微微基生物科技（上海）有限公司
目录
一、 引言...................................................................................................................................3 二、 分析流程：.......................................................................................................................3
18SrRNA 基因高可变区特异性扩增及高通量测序分析 检测平台：illumina MiSeq 2×300 bp 高通量测序平台 测序数目：平均每样本≥30,000 条（Illumina MiSeq 2×300 bp 测序平台，双
微向测序拼接后的结果计为 1 条）。 *单个样本最少测序条数≥18,000 条/样本
基 6.6 LEfSe 分析 .........................................................................................................................22
6.7 相关性分析......................................................................................................................25 七、 肠道微生物研究案例：.................................................................................................26
2.1 技术路线：........................................................................................................................3 2.2 生物信息学分析流程........................................................................................................4 三、 微生物多样性分析服务标准：.......................................................................................4 四、 粪菌样本采集、存储及运输...........................................................................................5 4.1 粪便采集：........................................................................................................................5 4.2 基因组 DNA 样品 ..............................................................................................................5
物 五、 主要分析结果...................................................................................................................6 5.1 测序数据统计分析............................................................................................................6 5.2 OTU-based 分析..................................................................................................................7 5.3 多样性分析 （Alpha-diversity） .....................................................................................8 5.4 稀释性曲线（Rarefaction curve） ...................................................................................9 5.5 分类学分析（Taxonomy） .............................................................................................10 5.6 各样本间不同分类水平的比较......................................................................................13 5.7 样品 OTU 分布比较-Venn 图 ..........................................................................................14 生 5.8 Heatmap............................................................................................................................15 5.9 PCA 分析（Principal Component Analysis） ...................................................................16 5.10 RDA 分析（Redundancy Analysis） ...............................................................................17 六、 高级数据分析及绘图服务.............................................................................................18
6.1 微生物种类分级进化树分析..........................................................................................18 6.2 网络图分析方案..............................................................................................................19 6.3 进化树分析......................................................................................................................20 6.4 多样品相似度树与柱状图组合分析..............................................................................21 6.5 系统发育树与饼状图组合分析......................................................................................22
康发挥着重要的作用。当肠道内平衡Βιβλιοθήκη Baidu某些因素被打破致使肠道菌群发生紊乱时 ，人体就可能患上诸如肥胖症、糖尿病、炎症性肠病，甚至癌症（如结直肠癌） 等疾病。
随着现代分子生物技术的蓬勃发展，已解决了不可培养微生物研究的难题， 使得肠道微生物的研究进入一个新的阶段。随着 NGS 高通量测序技术的发展，
7.1 结直肠癌与肠道微生物..................................................................................................26 7.2 二型糖尿病与肠道微生物..............................................................................................27 7.3 饮食与肠道微生物..........................................................................................................31 7.4 肥胖与肠道微生物..........................................................................................................33 7.5 不同个体肠道微生物群落结构......................................................................................34
基 的微生物群落组成，从而达到预防疾病的发生的目的。
二、 分析流程：
微2.1 技术路线：
样品采集及 DNA 提取
设计方案 选定引物
PCR 扩增 16S/18S/ITS
纯化/建库 高通量测序
生物信息学 统计学分析
2.2 生物信息学分析流程
物 生 三、 微生物多样性分析服务标准： 基 检测类型为： 16S rRNA 基因高可变区 V3-V4
四、 粪菌样本采集、存储及运输
4.1 粪便采集：
（1）采集方法：
粪便样本需新鲜采集，采集时应避免厕所污水及马桶上微生物的污染，可先 收集于无菌的医用粪便收集器皿中，再转移到专用的无菌粪便采集管中。
生 研究者可以基于 16S rRNA/18S rRNA 基因，利用二代测序（Next Generation
Sequencing，NGS）技术（454 GS FLX，Illimina HiSeq、MiSeq），获得庞大的 数据信息，通过生物信息学手段，来分析肠道微生物的多样性，通过统计分析， 对大量数据进行 PCA 和 PCoA 分析，得出发病前后样本间肠道微生物主要组成 成分是否存在差异；并进一步通过 RDA 分析，找到与环境因子（疾病等）相关
微联系方式：.............................................................................................................................36
一、 引言
在人体肠道中生活着数以万亿的共生菌群，它们的种类繁多，可达上千种， 数量也很惊人，是人体细胞总量的 10 倍以上，迄今为止，仍有 80%以上的微生
物 肠道微生物多样性分析方案
（高通量测序 Illumina MiSeq2×300 bp 平台）
生 基 微微基生物科技（上海）有限公司
目录
一、 引言...................................................................................................................................3 二、 分析流程：.......................................................................................................................3
18SrRNA 基因高可变区特异性扩增及高通量测序分析 检测平台：illumina MiSeq 2×300 bp 高通量测序平台 测序数目：平均每样本≥30,000 条（Illumina MiSeq 2×300 bp 测序平台，双
微向测序拼接后的结果计为 1 条）。 *单个样本最少测序条数≥18,000 条/样本
基 6.6 LEfSe 分析 .........................................................................................................................22
6.7 相关性分析......................................................................................................................25 七、 肠道微生物研究案例：.................................................................................................26
2.1 技术路线：........................................................................................................................3 2.2 生物信息学分析流程........................................................................................................4 三、 微生物多样性分析服务标准：.......................................................................................4 四、 粪菌样本采集、存储及运输...........................................................................................5 4.1 粪便采集：........................................................................................................................5 4.2 基因组 DNA 样品 ..............................................................................................................5
物 五、 主要分析结果...................................................................................................................6 5.1 测序数据统计分析............................................................................................................6 5.2 OTU-based 分析..................................................................................................................7 5.3 多样性分析 （Alpha-diversity） .....................................................................................8 5.4 稀释性曲线（Rarefaction curve） ...................................................................................9 5.5 分类学分析（Taxonomy） .............................................................................................10 5.6 各样本间不同分类水平的比较......................................................................................13 5.7 样品 OTU 分布比较-Venn 图 ..........................................................................................14 生 5.8 Heatmap............................................................................................................................15 5.9 PCA 分析（Principal Component Analysis） ...................................................................16 5.10 RDA 分析（Redundancy Analysis） ...............................................................................17 六、 高级数据分析及绘图服务.............................................................................................18
6.1 微生物种类分级进化树分析..........................................................................................18 6.2 网络图分析方案..............................................................................................................19 6.3 进化树分析......................................................................................................................20 6.4 多样品相似度树与柱状图组合分析..............................................................................21 6.5 系统发育树与饼状图组合分析......................................................................................22