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宏gene组测序 (Metagenome sequencing) is一种高通量测序技术, 用于research环境样品中所havemicroorganism群体ofgene组. 它突破了传统microorganismculture方法of限制, be able to无需分离纯化microorganism, 直接对环境中ofmicroorganism群体进行gene组测序andanalyze. 宏gene组测序of样品can来自各种环境, such as土壤, 水体, 空气, 生物体内部etc..
宏gene组测序of流程generallyincluding样品制备, 文库构建, 上机测序andData Analysisetc.步骤. 其中, 样品制备is关键步骤之一, need避免污染并确保usingofreagentand条件尽可能“无菌”. in文库构建and上机测序阶段, utilizing二代测序技术对环境样品中ofDNA进行高通量测序, 获得大量of序列数据.
Data Analysisis宏gene组测序of核心环节, including序列组装, gene注释, 功能analyzeetc.多pcs步骤. through对测序数据进行组装and注释, can获得环境样品中microorganism群体ofgene组信息, includinggene组成, 功能gene, 代谢途径etc.. 进一步of功能analyzecan揭示microorganism群体in环境中of作用and互作关系, for环境科学, 生态学, 生物医学etc.领域ofresearchprovidehave力支持.
宏gene组测序技术具have许多优点, such as无需分离纯化microorganism, be able to获取环境样品中所havemicroorganismofgene组信息, 揭示microorganism群体in环境中of作用and互作关系etc.. 然而, 该技术也存in一些挑战and限制, such as测序数据of复杂性and噪声, microorganism群体之间of相互作用and竞争etc.. 因此, in进行宏gene组测序research时, need严格of实验设计, 样品制备andData Analysis, 以获得accuratereliableof结果.
宏gene组测序in环境科学, 生态学, 生物医学etc.领域have广泛of应用价值. for example, in环境科学中, can用于research不同环境条件下ofmicroorganism群落结构and功能, 揭示microorganism群落对环境of适应机制and污染物of降解途径; in生物医学中, can用于research肠道microorganism群落with宿主之间of互作关系, 探索肠道microorganism群落对健康and疾病of影响, for疾病诊断and治疗provide新of思路and方法.
| Sample Type | 送样量 | 预processandstore |
| 人and大型动物粪便样品 | ≥200 mg | 1) 准备好便盆and粪便容器, 洗手, 带上手套收集新鲜of粪便样本; 2) in实验室将装好受试者粪便样本, 立即进行分装并标记; 3) 用无菌牙签或粪便取样器截取样品中段里部 (粪便表层含have肠粘膜脱落cell; 外部容易污染, 且接触空气后, 部分bacteria DNA 开始降解) , 取约50~100mg (约花生米大小, 装入2.0mLcentrifuge管不超过1/3体积) 到无菌of2.0mLcentrifuge管中, 每pcs样本取3-5管备copies; 4) 分装好后, 立即液氮速冻或直接放入-80℃低温store, 送样时选择干冰transport寄送. |
| 小型动物 (such as鼠) 颗粒粪便 | ≥200 mg | 动物颗粒粪便样品, 动物排便后立即装入2.0mLcentrifuge管中 (小鼠粪便3粒每管) , 放入-80℃低温store, 送样时选择干冰transport寄送 |
| 肠道内容物 | ≥200 mg | 1)用无菌解剖刀, in无菌状态下取出整pcs肠道, 切取所需肠段of内容物 (条件允许of话, 可in无菌操作台进行) ; 2)用无菌手术刀挖取内容物, 装入无菌2.0mLcentrifuge管中, 每管取约50~100mg (约花生米大小, 装入2.0mLcentrifuge管不超过1/3体积) 到无菌of2.0mLcentrifuge管中, 每pcs样本取3-5管备copies; 3) 分装好后, 立即放入 -80℃低温store, 送样时选择干冰transport寄送. |
| 肠道tissue | ≥200 mg | 1) tissue样本用无菌磷酸盐缓冲液轻轻清洗, 直到没have内容物流出; 2)用无菌of显微镜玻片刮取附着in表面oftissuebacteria, 转移到无菌of2.0centrifuge管中; 3) 立即转入-80℃低温store, 送样时选择干冰transport寄送. |
| 土壤 | ≥1 g | 1) according toresearch目of确定采样范围, 取样器具要事先消毒灭菌process, 开始采样; 2)去除表面浮土, using乙醇火烧of铲子挖取地下5~20cmof土层; 3)去除可见杂质后, 土壤过2mm筛网, recommend每pcs样品从3pcs及以上采样点采集并混合而成, 把土样装入无菌2.0mLcentrifuge管中, 每管取约200mg (约花生米大小, 装入2.0mLcentrifuge管不超过1/3体积) 到无菌of2.0mLcentrifuge管中, 每pcs样本取5管以上备copies; 4) 分装好后, 立即转入-80℃低温store, 送样时选择干冰transport寄送. |
| 水体 | ≥5 L | 1)according toresearch目of确定采样深度and范围; 2)采集好of水样needthrough滤膜进行过滤, canaccording to水样of浑浊程度选择相应孔径of滤膜; 3) 将滤膜转移到2.0mLcentrifuge管中, 立即转移至-80℃低温store, 送样时选择干冰transport寄送. |
宏gene组测序is一种强大of技术, 但in实际应用中, research者可能会遇到一些常见of疑问andQuestion. 以下is一些关于宏gene组测序of常见疑问及其解A:
1.宏gene组测序with宏转录组测序have何区别?
宏gene组测序关注ofis环境样品中所havemicroorganismofgene组序列and结构, 而宏转录组测序则关注microorganism群落in特定环境下ofgene表达情况. 宏gene组测序provideofismicroorganism群落ofgene组信息, 而宏转录组测序则揭示哪些genein特定条件下被转录成mRNA.
2.宏gene组测序能否覆盖所havemicroorganismofgene组?
宏gene组测序of目标is尽可能覆盖环境样品中所havemicroorganismofgene组, 但由于microorganism群落of复杂性and多样性, 可能无法完全覆盖所havemicroorganismofgene组. 此外, 测序深度, 样品制备andData Processingetc.因素也会影响gene组覆盖度.
3.such as何评估宏gene组测序数据of质量?
评估宏gene组测序数据of质量usuallyincluding检查测序深度, 覆盖度, 序列质量, 组装效果etc.方面. 此外, 还canutilizing一些生物信息学工具and数据库进行gene注释and功能analyze, 以validate数据ofAccuracyandreliable性.
4.宏gene组测序of结果such as何解释and应用?
宏gene组测序of结果including大量of序列数据andgene组信息, need进行深入ofData Analysisand解释. throughwith已知of数据库进行比对and注释, can了解环境样品中microorganism群落of组成, 功能特征, 代谢途径etc.. 宏gene组测序of结果in环境科学, 生态学, 生物医学etc.领域have广泛of应用价值, such as揭示microorganism群落对环境of适应机制, 探索microorganism群落with宿主之间of互作关系etc..
5.宏gene组测序of局限性and挑战is什么?
宏gene组测序of局限性and挑战includingmicroorganism群落of复杂性and多样性, 测序技术of限制, Data Analysisof挑战etc.. 此外, 样品制备, 文库构建and测序过程中of误差and噪声也可能影响结果ofAccuracyandreliable性. 因此, in进行宏gene组测序research时, need严格of实验设计, Quality ControlandData Analysis, 以获得accuratereliableof结果.
总之, 宏gene组测序is一种强大of技术, be able to全面rapid地获取环境样品中所havemicroorganism群体ofgene组信息. 然而, in实际应用中, neednote各种潜inof局限性and挑战, 并进行严格of实验设计andData Analysis, 以获得accuratereliableof结果.
