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環境微生態 宏轉錄組測序 宏轉錄組測序

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      宏轉錄組測序技術(Metatranscriptomic sequencing)通過對特定時期、特定環境樣品中所有微生物群落的轉錄本進行大規模高通量測序,可以直接獲得環境中可培養和不可培養的微生物轉錄組信息。這種技術不僅具有宏基因組技術的全部優點,可以檢測環境中的活性微生物、活性轉錄本以及活性功能進行研究,還可以比較不同環境下的差異表達基因和差異功能途徑,揭示微生物在不同環境壓力下的適應機制,探索環境與微生物之間的互作機理。

適用范圍

      1. 醫藥領域:人體微生物與疾病關系的研究、分子標志和藥物靶點的篩選鑒定等;

      2. 生態領域:生物互作、微生物制劑的開發、生物代謝調控研究等;

      3. 工業領域:微生物活性物質開發、生物能源、環境污染監控與生物修復等。

美吉優勢

       擁有標準化操作實驗室和高通量測序技術平臺,實驗周期短,質量可靠。
       擁有 Illumina HiSeq 2500和 HiSeq 4000等多種高通量測序平臺。
       技術人員經驗豐富,可以根據合作伙伴要求提供宏轉錄組、多組學實驗方案、解決實驗問題、分析實驗結果。
       擁有專業的生物信息團隊,可以提供個性化的生物信息分析服務。
       美吉生物利用各組學技術為客戶在微生態領域發表文章1600+篇,其中宏組學文章40+篇,累計影響因子5000+。


實驗流程


生信分析流程圖


送樣指導

    1.RNA:濃度≥100 ng/μL,總量≥4 μg,并確保RNA無降解;

    2.cDNA:濃度≥20 ng/μL,總量≥1 μg,必須是雙鏈cDNA;

    3.送樣管務必標清樣品編號,管口使用Parafilm膜密封;

    4.樣品保存期間切忌反復凍融,送樣時使用干冰運輸。


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論壇

美吉客戶文獻案例:宏轉錄組和比較基因組探究微生物在富集培養過程中的復蘇機制


?? 現有的培養方法和技術尚不能對海洋中絕大多數微生物進行分離培養,這些微生物被稱為未培養微生物(uncultured?microorganisms),出現這種現象的一個重要原因是自然環境中很多微生物處于休眠狀態,該狀態是微生物在長期的進化過程中逐漸形成的可逆的低代謝活力的生存模式。因此,復蘇環境中休眠的微生物的研究將有助于分離、培養和認識該類群。富集培養法(Enrichment?culture)是微生物分離培養中的一個經典方法,已經有上百年的使用歷史,但是研究者對其中的富集和可培養機制的認識仍然非常有限。

山東大學海洋學院杜宗軍課題組設計了新的富集培養基和富集條件,分離出了大量的海洋細菌新類群。在驗證了新的富集分離技術有效性的基礎上,進一步對細菌在富集培養過程中復蘇機制進行了探討,發現復蘇是利用富集培養分離未培養海洋微生物的重要機制。研究還發現富集培養過程中伴隨著微生物之間的相互作用,結合宏轉錄組學和比較基因組學對互作及復蘇機制進行深度解析。

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實驗設計:


步驟1:海洋沉積物的富集培養(0d,5d,12d,21d,30d);

步驟2:涂布分離培養;

步驟3:物種的鑒定與測序;

步驟4:高通量測序分析;

步驟5:綜合分析。

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實驗結果:


1?三種沉積物樣本在富集培養不同階段中物種豐富度和細菌群落多樣性的變化。

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2?富集培養過程中細菌可培養機制示意圖。

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3?富集處理下三個沉積物樣本群落的原位功能活動相關轉錄本的相對豐度。富集培養過程中,參與細胞代謝過程的基因高表達,表明富集培養過程中微生物代謝活動更加活躍。

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4?富集處理下三個沉積物樣本ProlixibacteraceaeMarinilabiliales群轉錄活性比較分析。丙酮酸可能是復蘇過程中的關鍵分子,可將細菌從不可培養狀態轉化為生長和克隆形成狀態。

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參考文獻:


[1]Mu?D?S?,?Liang?Q?Y?,?Wang?X?M?,?et?al.?Metatranscriptomic?and?comparative?genomic?insights?into?resuscitation?mechanisms?during?enrichment?culturing[J].?Microbiome,?2018,?6(1):230.


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