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宏基因组测序

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送样须知
Q＆A

①技术介绍

宏基因组测序，是对特定环境样品中的微生物群落基因组进行高通量测序，以分析微生物群体基因组成及功能，解读微生物群体的多样性与丰度，探求微生物与环境、微生物与宿主之间的关系，发掘和研究新的、具有特定功能的基因。而所谓宏基因组学就是一种以环境样品中的微生物群体基因组为研究对象，以功能基因筛选和/或测序分析为研究手段, 以微生物多样性、种群结构、进化关系、功能活性、相互协作关系及与环境之间的关系为研究目的的新的微生物研究方法，解读微生物群体多样性与丰度，探求微生物与环境，微生物与宿主之间的关系，发掘和研究新的、具有特定功能的基因。

 

②技术路线

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③技术参数

样本要求 测序策略 交付周期
样品类型:环境微生物DNA样品
样品浓度:≥50ng/μl
样品总量:≥3μg		 测序模式:lllumina/MGI/双端测序
测序深度:5-10G clean data		 45天

 

④产品优势

a.技术优势：PCR-free方式建库，物种注释更准确，采用新拼接方法，降低基因注释假阳性率;

b.个性化解决方案：除常规分析外，可给予多项高级分析，为您的项目给予最佳解决方案。

富含肥胖的肠道微生物降解肌醇并促进脂质吸收

Obesity-enriched gut microbe degrades myo-inositol and promotes lipid absorption

背景：现已有许多研究报告了肠道微生物群在肥胖中的关键作用。然而，导致肥胖的特定微生物及其潜在机制仍未确定。

方法：该研究招募了631名肥胖受试者和374名正常体重控制者，对受试者的粪便样本进行了宏基因组测序，确定了肥胖富集的分类菌群；顺利获得小鼠定植试验确定M.rupellensis顺利获得增强肠道脂质吸收来促进肥胖，最后顺利获得体内或体外实验验证M.rupellensis与肥胖之间的因果关系。

 

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结果：1.肥胖症中富集的独特肠型微生物群的鉴定

与对照组相比，肥胖者肠道微生物组的α多样性和不同组成显著降低。三种肥胖指标，包括BMI、体重和腰围，被发现与肠道微生物组成显著相关。属水平top10物种中，Megamonas是肥胖中最显著升高的属,且始终与肥胖比例显著较高相关。

 

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2.M.rupellensis顺利获得增强肠道脂质吸收来促进hfd诱导的肥胖

对常规饲养的无特定病原体小鼠（SPF）喂食正常饲料（NCD）或高脂肪饲料（HFD），以及设置M.rupellensis定植实验组，以进一步研究M.rupellensis对肥胖的潜在因果影响。一系列数据表明M.rupellensis加剧了HFD诱导的肥胖和代谢紊乱。接着研究者顺利获得转录组测序发现在M.rupellensis定植组中，脂肪消化和吸收途径是上调最多的途径，与上皮脂肪酸运输和TG合成相关的多个基因富集，M.rupellensis顺利获得增强脂质转运和吸收来促进hfd诱导的肥胖。

3.M.rupellensis降解抑制脂肪酸运输的肌醇

研究者发现M. rupellensis可能顺利获得降解肌醇来促进脂质吸收，为进一步证实肌醇降解对脂质吸收的影响，在缺乏肌醇代谢能力的大肠杆菌菌株中过表达肌醇降解途径的初始酶iolG，然后在喂食HFD的GF小鼠中定植对照大肠杆菌和大肠杆菌菌株。数据结果表明肠道微生物对肌醇的降解促进了肠道脂质吸收。

结论：对631名肥胖受试者和374名正常体重对照者进行了宏基因组测序，并在肥胖受试者中发现了一个以巨单胞菌为主的肠型样集群。在体外和体内实验中均证实，M. rupellensis具有肌醇降解基因，添加肌醇可有效抑制肠道类器官对脂肪酸的吸收。研究揭示的M. rupellensis可以增强脂质吸收和肥胖，为未来的肥胖管理给予了潜在的策略。

[1] Wu C , Yang F , Zhong H ,et al.Obesity-enriched gut microbe degrades myo-inositol and promotes lipid absorption[J].Cell Host & Microbe, 2024, 32(8):24.DOI:10.1016/j.chom.2024.06.012.

物种注释Circos可视化

物种注释Circos可视化

 

 

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物种注释Heatmap可视化

 

 

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物种注释Krona可视化

 

 

 

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KEGG Level2注释结果柱状堆叠图

样本类型

送样要求

粪便

截取样品中段内部粪便样品分装至2mL EP管（无菌）或冻存管（无菌）中，每管粪便量为0.5~2g，数量：2~3管

肠道内容物

挖取内容物分装至2mL EP管（无菌）或冻存管（无菌）中，每管组织量为0.5~2g，数量：2~3管

水体

低微生物含量的清亮水样使用0.22μm滤膜过滤，每个样本至少1L水样；浑浊水样使用0.45μm滤膜过滤，每个样本0.5L-1L水样

拭子

无菌拭子反复擦拭至拭子表面有肉眼可见变化（干燥表面可用生理盐水浸湿拭子），数量：5~10个

1.对于宏基因组项目，怎么排除宿主污染？

a. 取样时，尽量不要取靠近组织的部位；

b. 可采用相应的去宿主试剂盒提取；

c. 若有参考基因组，可顺利获得比对分析去除宿主基因组污染。

 

2.做Meta分析需要有生物学重复吗？

a.自然环境 （土壤、水体、发酵物、食品等）: 至少3个生物学重复，推荐5个生物学重复

b. 体内样本（肠道、粪便、口腔拭子、胃组织样等）：个体特异性高，易出现样本偏离，至少3个重复，推荐6-10个重复以上。

 

3.宏基因组与微生物多样性的区别

宏基因组将基因组DNA随机打断成若干条小片段，然后在片段两端加通用引物进行PCR扩增测序，将得到的reads进行组装后进行基因预测得到基因序列，众多基因构成环境中微生物的基因集。

微生物多样性主要针对核糖体小亚基基因序列进行测序（16s rDNA或者18s rDNA），该基因既存在高度保守的区域还包括高变区，顺利获得与数据库比对，可特异性识别细菌种类。总的来说，微生物多样性主要告诉我们环境里有什么微生物，而宏基因组主要告诉我们环境里的微生物能做什么。

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