微生物群落多樣性測(cè)序與功能分析

1、..微生物群落多樣性測(cè)序與功能分析微生物群落多樣性測(cè)序與功能分析微生物群落測(cè)序是指對(duì)微生物群體進(jìn)行高通量測(cè)序，通過(guò)分析測(cè)序序列的構(gòu)成分析特定環(huán)境中微生物群體的構(gòu)成情況或基因的組成以及功能。借助不同環(huán)境下微生物群落的構(gòu)成差異分析我們可以分析微生物與環(huán)境因素或宿主之間的關(guān)系，尋找標(biāo)志性菌群或特定功能的基因。對(duì)微生物群落進(jìn)行測(cè)序包括兩類，一類是通過(guò)16srDNA，18srDNA，ITS區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)增測(cè)序分析微生物的群體構(gòu)成和多樣性；還有一類是宏

2、基因組測(cè)序，是不經(jīng)過(guò)分離培養(yǎng)微生物，而對(duì)所有微生物DNA進(jìn)行測(cè)序，從而分析微生物群落構(gòu)成，基因構(gòu)成，挖掘有應(yīng)用價(jià)值的基因資源。以16srDNA擴(kuò)增進(jìn)行測(cè)序分析主要用于微生物群落多樣性和構(gòu)成的分析，目前的生物信息學(xué)分析也可以基于16srDNA的測(cè)序?qū)ξ⑸锶郝涞幕驑?gòu)成和代謝途徑進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，大大拓展了我們對(duì)于環(huán)境微生物的微生態(tài)認(rèn)知。目前我們根據(jù)16s的測(cè)序數(shù)據(jù)可以將微生物群落分類到種（species）（一般只能對(duì)部分菌進(jìn)行種的鑒定），甚

3、至對(duì)亞種級(jí)別進(jìn)行分析，幾個(gè)概念：16SrDNA（或16SrRNA）：16SrRNA基因是編碼原核生物核糖體小亞基的基因，長(zhǎng)度約為1542bp，其分子大小適中，突變率小，是細(xì)菌系統(tǒng)分類學(xué)研究中最常用和最有用的標(biāo)志。16SrRNA基因序列包括9個(gè)可變區(qū)和10個(gè)保守區(qū)，保守區(qū)序列反映了物種間的親緣關(guān)系，而可變區(qū)序列則能體現(xiàn)物種間的差異。16SrRNA基因測(cè)序以細(xì)菌16SrRNA基因測(cè)序?yàn)橹骱诵氖茄芯繕悠分械奈锓N分類、物種豐度以及系統(tǒng)進(jìn)化。OT

4、U：operationaltaxonomicunits(OTUs)在微生物的免培養(yǎng)分析中經(jīng)常用到，通過(guò)提取樣品的總基因組DNA，利用16SrRNA或ITS的通用引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增，通過(guò)測(cè)序以后就可以分析樣品中的微生物多樣性，那怎么區(qū)分這些不同的序列呢，這個(gè)時(shí)候就需要引入operationaltaxonomicunits，一般情況..1.116srDNA分析基本流程：2.2原始數(shù)據(jù)處理：原始測(cè)序數(shù)據(jù)需要去除接頭序列，并將雙端測(cè)序序列進(jìn)行拼

5、接成單條序列。根據(jù)測(cè)序barcode序列區(qū)分不同的樣本序列。過(guò)濾低質(zhì)量序列和無(wú)法比對(duì)到16srDNA數(shù)據(jù)庫(kù)的序列。3.3OTU分類和統(tǒng)計(jì)：OTU(operationaltaxonomicunits)是在系統(tǒng)發(fā)生學(xué)研究或群體遺傳學(xué)研究中，為了便于進(jìn)行分析，人為給某一個(gè)分類單元（品系，種，屬，分組等）設(shè)置的同一標(biāo)志。通常按照97%的相似性閾值將序列劃分為不同的OTU，每一個(gè)OTU通常被視為一個(gè)微生物物種。相似性小于97%就可以認(rèn)為屬于不同的