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已有 5458 次阅读 2015-4-22 22:35 |系统分类:博客资讯| 基因组, 信息, style, 微生物, 核糖体

菌群多样性鉴定首选16SrDNA测序

在原核微生物中，16S rDNA因其序列在物种间的高度多样性，成为细菌分类学研究的“分子钟”。16SrDNA指的是基因组中编码核糖体16SrRNA分子的对应的DNA序列,基因全长1542 bp，由9个可变区和10个保守区组成。其中保守区反映了生物物种间的亲缘关系，而可变区则表明物种间的差异，且变异程度与细菌的系统发育密切相关。16S rDNA测序即是对16S rDNA特定可变区（可选择单可变区或是多可变区）进行PCR扩增，再结合高通量测序和生物信息分析，帮助研究人员进行大规模鉴定群落组成，表达丰度，以及开展系统进化分析的方案。该方案因其无需分离培养细菌，实验操作简单，并可大规模鉴定特定生境中全部菌群而成为研究微生物群落多样性的首选方案。

菌群鉴定到“种”具有重要应用价值

基于丰富的数据库，16SrDNA测序配合专门开发的数据分析程序可以将菌群鉴定到分类学上“种”的级别。在医学研究中，将菌群鉴定到种的级别具有重要的临床应用价值，因为这不仅可以鉴定出某种传染病的关键致病菌种，还可以帮助临床医生选择适合的抗生素，以及确定治疗持续的时间和制定传染控制程序。在农业生产中，牲畜、农作物的生长既离不开与菌群的共生作用，也时常受到多种不同病菌的侵染而影响发育，减产，甚至造成死亡，如鉴定出引起某一病害的关键或是占主导的菌种，缩小致病菌范围，将显著促进开发出更有针对性的控制策略。

联川生物率先将菌群鉴定精细到种

联川生物（美国LCSCIENCES中国公司）依托丰富的项目研发经验，勇于创新的精神，率先将行业通行的16S rDNA测序菌群从鉴定到“属（Genus）”的级别，提升至鉴定到“种（Species）”的级别，帮助科研人员更精细地定位关键菌种，利于快速开展后续的功能研究。

技术优势

1.   国内首家提供16S rDNA测序菌群鉴定到“种”。

基于最新版Greengene和自建数据库，结合自主开发的分析注释工具，鉴定菌种多达4414个种，覆盖2106个属。

2.   国内率先提供16S rDNA双可变区（V3+V4）测序，扩增引物经过反复优化可以扩增出绝大部分已报道的细菌和古生菌，使菌种鉴定更丰富更准确

3.   群落多样性分析内容丰富，菌群鉴定、丰度与结构分析，系统进化分析等，通通齐备

研究实例

实例一16S rDNA测序鉴定肠道菌群中与急性呼吸窘迫综合征密切相关的菌种

肠屏障功能障碍可引起细菌和内毒素迁移，导致脓毒症，最终导致肺损伤，这些是引发急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的最重要因素。然而，在ARDS过程中，肠道改变粘膜屏障和微生物群落的机制仍不清楚。本研究中，研究人员采用16S rDNA测序对健康和疾病状态下的肠道菌群的丰度和多样性进行研究。测序结果揭示在ARDS组和对照组中分别存在4142个和3780个菌种，约有18.8%的菌种是两者共有的。相比于对照组，ARDS组具有更高的多样性指数，在Fusobacteria，Helicobacter和Roseburia下具有较少数量的种。该结果暗示，对特定菌进行检测可进行ARDS的早期诊断。

Yan Li, Xiang Yong Liu, Ming-Ming Ma, et al. (2014) Changes in intestinalmicroflora in rats with acute respiratory distress syndrome. World JGastroenterol 20(19): 5849-5858.

实例二16S rDNA测序研究2型糖尿病对龈下菌斑特定菌群的作用

糖尿病是慢性牙周炎的主要危险因素。本研究中，研究人员采用16S rDNA测序对2型糖尿病对患者的龈下菌斑细菌成分进行鉴定和分析。实验样本来自四组志愿者：非糖尿病也未患牙周炎，非糖尿病患牙周炎，2型糖尿病患者未患牙周炎，和2型糖尿病患者患牙周炎。16S rDNA序列被分为16个门，27个纲，48个目，85个科，126个属，1141个种级别的OTU。将牙周健康样本与牙周炎样本比较，鉴定出20个牙周健康相关的OTUs和15个牙周炎相关的OTUs。在牙周健康的受试者中，三个属（Prevotella，Pseudomonas，Tannerella）和9个OTUs的丰度在糖尿病患者与非糖尿病对照者间存在显著差异。在患有牙周炎的受试者中，3个门丰度（Actinobacteria，Proteobacteria，和Bacteriodetes），2个属（Actinomyces，Aggregatibacter），以及6个OTUs的丰度在糖尿病患者与非糖尿病患者间也存在显著不同。该研究结果表明，2型糖尿病可以改变龈下菌斑的细菌组成。

Zhou M, Rong R, Munro D, Zhu C, Gao X, etal. (2013) Investigation of the Effect of Type 2 Diabetes Mellitus onSubgingival Plaque Microbiota by HighThroughput 16S rDNA Pyrosequencing. PLoSONE 8(4): e61516.

联川生物-16S rDNA测序报告导读v1.5.pdf