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微生物(wù)組（Microbiome）是指一個特定環境中(zhōng)的微生物(wù)群，它們生活在一定環境空間，相互影響并彼此平衡，從而形成了相對穩定的生态環境。

包括微生物(wù)（細菌、古細菌、低等或高等真核生物(wù)和病毒）的基因組（基因），以及其周圍環境在内的全部。特點是結合了宏基因組學(xué)、代謝(xiè)組學(xué)、宏轉錄組學(xué)、以及宏蛋白組學(xué)等和臨床/環境數據的集合。

近年來，随着現代分(fēn)子生物(wù)學(xué)技(jì )術的逐漸成熟，科(kē)學(xué)家們對微生物(wù)的研究逐漸由單一微生物(wù)轉向特定環境中(zhōng)的整個微生物(wù)群體(tǐ)，如宏基因組學(xué)和代謝(xiè)組學(xué)等。

<<<< 01 研發背景

由于各種組學(xué)實驗步驟繁多(duō),數據量龐大,非SOP的不确定性使得我們在研究微生物(wù)組的過程中(zhōng)數據偏離真實情況。ATCC的一些實驗表明，提取方法，引物(wù)特異性，平台不同等都會影響到微生物(wù)含量的真實反饋。

圖1 常規實驗流程

<<<< 02 應用(yòng)領域

核酸提取是病原微生物(wù)組分(fēn)子生物(wù)檢測技(jì )術的基礎和關鍵技(jì )術環節之一，所提取的核酸的含量和質(zhì)量不僅影響到檢測的速度，也影響着檢測的特異性和靈敏性。

不同提取方法對不同類型病原菌提取存在很(hěn)大的差異，尤其是對非單一菌的提取。雖然現在已經有(yǒu)了各種商(shāng)業化提取試劑盒，但這一問題仍未得到完美解決，提取效率不能(néng)穩定、準确，後續的建庫、測序、生信分(fēn)析就無法真實還原微生物(wù)的真實情況。

ATCC通過使用(yòng)兩種商(shāng)業化核酸提取試劑盒對口腔拭子标準品分(fēn)别做提取實驗（圖2），與預期結果做對比以此來優化核酸提取方法。(口腔拭子基因組标準品ATCC® MSA-1004™和口腔拭子全菌株标準品ATCC® MSA-2004™，均為(wèi)通過細胞計數等量分(fēn)配菌株或經熒光定量後等量分(fēn)配基因組拷貝數産(chǎn)品。）

圖2 ATCC口腔拭子微生物(wù)組基因組混合物(wù)的宏基因組分(fēn)析

圖3 兩種商(shāng)業化試劑盒提取口腔拭子微生物(wù)混合物(wù)的宏基因組分(fēn)析

圖4 兩種商(shāng)業化試劑盒提取口腔拭子微生物(wù)混合物(wù)的宏基因組分(fēn)析

圖5 口腔拭子标準品（ATCC® MSA-2004™）中(zhōng)單獨菌株

上圖中(zhōng)可(kě)以看出2種商(shāng)品化的提取試劑盒不論在細菌占比、DNA濃度都不同程度偏離了預期的提取效果,試想如果沒有(yǒu)統一的标準品，在自己的實驗裏提取核酸時，得到的結果可(kě)能(néng)會是很(hěn)困擾的。

<<<< 03 解決方案

為(wèi)此，ATCC 開發了兩種微生物(wù)組（Microbiome）标準品（均為(wèi)通過細胞計數等量分(fēn)配菌株或經熒光定量後等量分(fēn)配基因組拷貝數産(chǎn)品），一種為(wèi)多(duō)個菌株混合标準品，适用(yòng)于微生物(wù)組從提取到數據分(fēn)析全流程實驗，另一種為(wèi)多(duō)個菌株的基因組DNA混合标準品适用(yòng)于提取之後的實驗（下期分(fēn)享）。

這些标準品來源于ATCC高質(zhì)量微生物(wù)培養物(wù)，并經過多(duō)項測試（選取标準如圖6）。

圖6 ATCC微生物(wù)組标準品篩選标準

利用(yòng)ATCC提供的數據分(fēn)析解決方案，能(néng)夠優化宏基因組學(xué)工(gōng)作(zuò)流程和微生物(wù)研究應用(yòng)，提供可(kě)靠的比較數據，同時提高分(fēn)析的穩定性。

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