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                      功能基因多樣性測序

                      目    錄
                      • 產品介紹
                      • 常見問題
                      • 經典案例
                      • 結果展示

                      背景簡介 
                       在自然界的各類環境中,都有微生物的存在,它們在各自的“崗位”上都發揮著或大或小、或多或少的作用。有一些具有特殊功能的微生物,由于其作用的重要性或特殊性而受到人們的廣泛關注,它們就叫做功能微生物,如固氮菌、反硝化菌、氨氧化細菌、甲烷氧化菌等。每種功能微生物在分類學上可能有很大不同,但卻具有類似的基因使其能夠發揮同樣的功能,因此使這些功能細菌發揮這種特定功能的基因就稱為功能基因,如nifH、nosZ、amoA、pmoA。功能基因測序就是針對這些功能基因設計PCR引物,進行建庫然后測序。
                       
                      技術優勢 
                      低成本,相比于傳統菌落鑒定,分析通量更高,檢測成本更低。
                      微生物樣本處理經驗豐富,
                      擁有強大的生信分析團隊,提供最全面準確的信息分析
                       
                      技術路線 
                        
                      分析內容 
                       
                       
                      樣本類型 
                      土壤、水體、腸道內容物、糞便樣本等
                      建議總DNA起始量:>1μg (較純DNA,無宿主及其他雜質污染)

                      Q1:功能基因組測序與16S rDNA、ITS測序有何區別?
                      A:功能基因組測序也稱為特異 PCR 產物測序,功能基因測序與16S/ITS 測序整體思路類似,都屬于擴增子測序,但是細節上存在差異。功能基因組測序的研究對象是具有某些特定功能的微生物,其定向擴增的目標基因為該功能基因,而16S/ITS 測序則是擴增16s rDNA和 ITS特定可變區。
                       

                      天然沸石或硝化抑制劑的添加對污泥堆肥過程中抗生素抗性基因的影響


                      污泥堆肥作為有效的資源利用,堆肥污泥中大量的ARGs和他們的宿主菌和重金屬接觸時,重金屬會對抗生素耐藥菌有選擇作用,選擇機制尚不清楚,研究建立了(A,B和C)三個相同的實驗室規模的反應器,探究天然沸石和硝化抑制劑對ARGs的影響以及重金屬、MGEs(可遺傳因子)和微生物群落對ARGs積累的程度。
                      實驗設計
                       
                      實驗結果
                       
                      圖1 左圖,豐度前10位屬構建的群落Heatmap圖
                      其中A、B、C三組放線菌相對豐度分別為28.4%、41.1%、38.1%,表明天然沸石比硝化抑制劑更能促進堆肥腐熟度;右圖,RDA分析結果可知,在不同的處理階段這些作用因子對ARGs的作用不同。
                       
                      圖2 Network網絡分析顯示ARGs和它們的潛在的宿主菌的共存關系 
                      紫色代表ARGs是增加的,綠色代表ARGs是減少的,連線代表呈現正相關(p<0.05)。點越大表示有關系的數量越多。紫色越深,表示ARG有更多的和其他之間的聯系來增加ARGs,而綠色越深,表示ARG有更多的和其他之間的聯系來減少表示ARGs。
                      參考文獻
                       [2]Junya Zhang, Meixue Chen, Qianwen Sui, et al. Impacts of addition of natural zeolite or a nitrification inhibitor on antibiotic resistance genes during sludge composting[J]. Water Research, 2016, 91: 339-349.
                       

                      物種積累曲線注:

                      橫坐標代表隨機抽取的樣品數量;縱坐標代表抽樣后OTU數目。分析說明:結果展示持續隨機抽樣下新OTU(新物種)出現的速率。在一定范圍內,若曲線表現為急劇上升則表示此環境中隨著樣品量的加大有大量新OTU被發現;當曲線趨于平緩,則表示此環境中的物種不會隨樣品量的增加而顯著增多,趨于飽和。利用物種累積曲線可以作為對樣品量是否充分的判斷,曲線急劇上升表明樣品量不足,建議增加樣品數量;反之,則表明樣品量已足以反映群落的豐富度。


                      等級豐度圖注:

                      圖中不同顏色曲線代表不同的樣品,橫坐標為OTU豐度等級,縱坐標為OTU相對豐度。圖中樣品曲線越平緩,說明該樣品物種組成越均勻,樣品曲線越陡峭,說明樣品OTU豐度之間差異越大。  


                      樣品PCA分析展示注:

                      圖中的每個點表示一個樣品,同一個組的樣品使用同一種顏色表示。圖中點的距離越近表示物種組成越相似,同一組樣品之間距離近與其他組樣本距離遠,說明樣品生物學重復好或者同種

                      樣品組成相似。分析說明:當樣品數量龐大時,出現同一組內存在樣本離散在群體之外,說明這個樣品可能組間相似性不高,作為生物學重復可能會影響整個組結果,因此,建議可以結合PCoA圖與樣本柱狀圖結果,對該離群樣品進行分析,判斷是否需要刪除該樣品。


                       

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