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助力您增加微生物(wù)組數據真實性——ATCC微生物(wù)組學(xué)産(chǎn)品(2)

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

腸道菌群是存在于人腸道中(zhōng)的微生物(wù)群,其與古生菌、病毒、真菌和原生生物(wù)等共同組成腸道生态系統。

近年來,越來越多(duō)的證據說明腸道菌群紊亂在阿爾茨海默病中(zhōng)發病密切相關,其可(kě)引起系統性炎性反應,破壞血腦屏障,在菌群異常代謝(xiè)産(chǎn)物(wù)共同作(zuò)用(yòng)下觸發神經退行性病變,如AD、帕金森病等。人體(tǐ)腸道微生物(wù)基因組的數目是人類基因組的一百倍,腸道菌群對疾病的影響可(kě)能(néng)超出我們的預期,有(yǒu)很(hěn)多(duō)未解之謎等待我們去探索。

02 應用(yòng)領域

腸道菌群研究集中(zhōng)在多(duō)種組學(xué)研究,包括宏基因組學(xué)、宏轉錄組學(xué)、宏蛋白質(zhì)組學(xué)到代謝(xiè)組學(xué)層次。測序方法中(zhōng)常用(yòng)手段包括16S等擴增子測序和宏基因組測序。16S測序主要研究群落的物(wù)種組成、物(wù)種間的進化關系以及群落的多(duō)樣性。而宏基因組還可(kě)以進行基因和功能(néng)層面的深入研究。16S測序序列很(hěn)多(duō)注釋不到種水平,而宏基因組測序則能(néng)鑒定微生物(wù)到種水平甚至菌株水平。

關于兩種測序方法ATCC用(yòng)腸道微生物(wù)菌株标準品(ATCC® MSA-2006™)做了以下比較。

圖1 腸道微生物(wù)菌株标準品(ATCC® MSA-2006™)在鳥槍法宏基因組和16S rRNA的分(fēn)析流程中(zhōng)應用(yòng)

圖2 腸道微生物(wù)菌株标準品(ATCC® MSA-2006™)在鳥槍法宏基因組和16S rRNA的分(fēn)析流程中(zhōng)應用(yòng)

 

關于16S測序引物(wù)選擇

基于16S rRNA擴增子的高通量測序分(fēn)析已經成為(wèi)微生物(wù)群落多(duō)樣性研究的重要基石。根據自己的樣本特征選擇合适的引物(wù)對于測序分(fēn)析非常重要,所以科(kē)研圈中(zhōng)不斷有(yǒu)16S引物(wù)對比、引物(wù)優化的探讨。V1-V9區(qū)域中(zhōng),普遍認為(wèi)V3-V4區(qū)和V4-V5區(qū)在各分(fēn)類層級鑒定的準确性最高,應用(yòng)也最為(wèi)廣泛。ATCC也對擴增子區(qū)域做了比較,應用(yòng)的是V1-V2區(qū)和V3-V4區(qū)間的對比,樣品為(wèi)口腔微生物(wù)DNA混合物(wù)(ATCC® MSA-1004™)。

圖3 16S rRNA序列示意圖(大腸杆菌)綠色為(wèi)高變區(qū),白色為(wèi)保守區(qū)

圖4 口腔微生物(wù)DNA标準品(ATCC® MSA-1004™)在擴增子引物(wù)分(fēn)析中(zhōng)應用(yòng)

03 解決方案

評估方法的準确性和可(kě)重複性,并确保整個微生物(wù)組研究的标準化是至關重要的。為(wèi)此ATCC開發了口腔、皮膚、腸道和陰道等特定位置所需的前沿研究的微生物(wù)群标準品,這些微生物(wù)标準品非常适用(yòng)于作(zuò)為(wèi)對照去研究混合菌群的物(wù)種組合和微生物(wù)失調對人健康的研究。

ATCC與LGC(英國(guó)政府化學(xué)家實驗室)合作(zuò)開發了用(yòng)于臨床相關病原體(tǐ)檢測的模拟微生物(wù)群落,使用(yòng)ATCC宏基因組控制材料用(yòng)于病原體(tǐ)檢測(ATCC® MSA-4000™);與生物(wù)分(fēn)子資源設施協會宏基因組學(xué)研究組(ABRF-MGRG)合作(zuò)開發極端微生物(wù)項目宏基因組學(xué)參考标準品(ATCC® MSA-3000™, MSA-3001™, MSA-3002™)。

當然還有(yǒu)真菌微生物(wù)組和病毒組标準品等,分(fēn)為(wèi)菌毒株和DNA形式。産(chǎn)品經過測序确保純度,無人源核酸。由于ATCC的微生物(wù)組标準品已知組成成分(fēn),可(kě)以用(yòng)于優化分(fēn)析從樣品收集到數據分(fēn)析的每個工(gōng)作(zuò)流程,如提高實驗數據穩定性,消除偏差,增加實驗可(kě)信度,尤其是在特定部位菌群分(fēn)析和臨床微生物(wù)研究中(zhōng)。

 

附:ATCC 微生物(wù)組(Microbiome)标準品部分(fēn)清單

購(gòu)買咨詢:010-84415766

E-mail: zhangxiaoli@sinozhongyuan.com

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