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新品发布 | 三代全长16S/18S/ITS扩增子测序

分类:
阿趣动态
发布时间:
2022/02/18 11:47
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三代微生物多样性是基于PacBio SequelⅡ测序平台,利用单分子实时测序的方法,对原核生物16S的全部V1-V9可变区域或真核生物的18S高变区域或ITS区域进行全长扩增,不仅能提高物种鉴定的分辨率,还能提高样本中微生物组成鉴定的精确度,从而更全面的反应微生物的群落结构。

1PacBio测序原理

利用与二代测序相同的边合成边测序的原理,以SMRT芯片为载体;模板与特殊聚合酶结合后,4种不同荧光标记的脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)通过布朗运动随机进入检测区与聚合酶结合,按DNA模板序列延伸;通过检测单个DNA分子的合成所产生的信号来进行测序,也可通过检测相邻两个碱基的测序时间,来检测一些碱基修饰情况。

图1. PacBio测序原理[1]

2产品优势

于二代测序只能获取1~2个高变区短读长序列而言,三代测序能一次性测到所有高变区,同时也可以避免不同引物带来的偏好性,从而提高微生物群落的分类学分辨率。

A
更长读长,更高准确率[2]

图2. 测序长度和准确度

B
更高的物种鉴定分辨率和精确度[3]

 

图3. 物种鉴定结果

C
更准确的还原微生物群落[4]

图4. 微生物群落分布

3技术路线

图5. 技术流程图

案例分享

文章标题:三代全长微生物多样性研究母婴微生物群[5]

研究小结:早期微生物与成年后疾病的发生发展有一定的关系,研究发现子宫、胎便、羊水和胎盘都有微生物存在,那么婴儿胎便微生物来源与母体不同来源的样本的关系如何呢?本文以39对母婴的产妇样本(羊水、粪便、阴道分泌物和唾液)和婴儿胎便样品为研究对象,基于PacBio三代全长测序技术进行16S rRNA检测。检测发现不同类型样本间α多样性和β多样性存在特异性;同时除发现不同类型样本各自的一些优势菌(其中羊水和阴道分泌物的优势菌为Lactobacillus和Curvibacter,胎便的优势菌为Bacillus 和Escherichia/Shigella,产妇粪便的优势菌为Bacteroides和Faecalibacterium,产妇唾液的优势菌为Streptococcus和Prevotella)外,还发现了他们间共有OTUs,其中胎便菌群与羊水菌群的共有OTUs多于产妇粪便菌群和阴道菌群,由此推断羊水菌群相比其他位点贡献更大。此外,发现剖腹产和顺产胎儿的胎便和羊水微生物群落结构无显著差异。 

图6. 文章部分结果

参考文献:

[1] Mohit K Midha, Mengchu Wu , Kuo-Ping Chiu. Long-read sequencing in deciphering human genetics to a greater depth. Hum Genet . 2019 Dec;138(11-12):1201-1215.[2]PacBio. 2022. PacBio Sequel Systems-PacBio.[online]Availableat: <http://www.pacb.com/products-and-services/sequel-system/> [Accessed 14 February 2022].[3] Jethro S Johnson, et al. Evaluation of 16S rRNA gene sequencing for species and strain-level microbiome analysis. Nat Commun. 2019 Nov 6;10(1):5029.[4] Esther Singer, et al. High-resolution phylogenetic microbial community profiling. ISME J.2016 Aug;10(8):2020-32.[5] Qiuwen He, et al. The meconium microbiota shares more features with the amniotic fluid microbiota than the maternal fecal and vaginal microbiota. Gut Microbes. 2020 Nov 9;12(1):1794266.

 

文献下载链接:

https://pan.baidu.com/s/1eNadtYArpOiFy3SUPpPrjQ

提取码:YG45

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