微生物群落多樣性測序與功能分析

1、..微生物群落多樣性測序與功能分析微生物群落多樣性測序與功能分析微生物群落測序是指對微生物群體進行高通量測序，通過分析測序序列的構(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系，尋找標志性菌群或特定功能的基因。對微生物群落進行測序包括兩類，一類是通過16srDNA，18srDNA，ITS區(qū)域進行擴增測序分析微生物的群體構(gòu)成和多樣性；還有一類是宏

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

3、至對亞種級別進行分析，幾個概念：16SrDNA（或16SrRNA）：16SrRNA基因是編碼原核生物核糖體小亞基的基因，長度約為1542bp，其分子大小適中，突變率小，是細菌系統(tǒng)分類學研究中最常用和最有用的標志。16SrRNA基因序列包括9個可變區(qū)和10個保守區(qū)，保守區(qū)序列反映了物種間的親緣關系，而可變區(qū)序列則能體現(xiàn)物種間的差異。16SrRNA基因測序以細菌16SrRNA基因測序為主核心是研究樣品中的物種分類、物種豐度以及系統(tǒng)進化。OT

4、U：operationaltaxonomicunits(OTUs)在微生物的免培養(yǎng)分析中經(jīng)常用到，通過提取樣品的總基因組DNA，利用16SrRNA或ITS的通用引物進行PCR擴增，通過測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，這個時候就需要引入operationaltaxonomicunits，一般情況..1.116srDNA分析基本流程：2.2原始數(shù)據(jù)處理：原始測序數(shù)據(jù)需要去除接頭序列，并將雙端測序序列進行拼

5、接成單條序列。根據(jù)測序barcode序列區(qū)分不同的樣本序列。過濾低質(zhì)量序列和無法比對到16srDNA數(shù)據(jù)庫的序列。3.3OTU分類和統(tǒng)計：OTU(operationaltaxonomicunits)是在系統(tǒng)發(fā)生學研究或群體遺傳學研究中，為了便于進行分析，人為給某一個分類單元（品系，種，屬，分組等）設置的同一標志。通常按照97%的相似性閾值將序列劃分為不同的OTU，每一個OTU通常被視為一個微生物物種。相似性小于97%就可以認為屬于不同的