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高通量測序服務(wù)——環(huán)境微生物群落多樣性分析
美吉采用定向測序技術(shù)，避免了非定向測序造成的數(shù)據(jù)冗余，能充分利用每條有效序列，且便于后期的菌群分類處理。
服務(wù)類別：測序/合成總訪問：8331
最后更新：2015-7-14半年訪問：65
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高通量測序服務(wù)——環(huán)境微生物群落多樣性分析

詳細(xì)描述：
在環(huán)境微生物生態(tài)學(xué)的發(fā)展過程中，有三個(gè)進(jìn)展是至關(guān)重要的：一、分子技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用，克服了自然界微生物純培養(yǎng)的局限，大大擴(kuò)展了我們在整體上對自然環(huán)境微生物的認(rèn)知范圍；二、將宏觀生態(tài)的思想和方法引入微生物生態(tài)研究，極大地提高了我們對微生物多樣性的認(rèn)知水平；三、第二代高通量測序技術(shù)（尤其是Roche 454高通量測序技術(shù)）的成熟和普及，使我們能夠?qū)Νh(huán)境微生物進(jìn)行深度測序，靈敏地探測出環(huán)境微生物群落結(jié)構(gòu)隨外界環(huán)境的改變而發(fā)生的極其微弱的變化，對于我們研究微生物與環(huán)境的關(guān)系、環(huán)境治理和微生物資源的利用有著重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
 
Roche 454測序技術(shù)優(yōu)勢
1. 測序序列長，可以覆蓋16S /18S rDNA、ITS等高變區(qū)域。
2. 測序通量高，可以檢測到環(huán)境樣品中的痕量微生物。
3. 實(shí)驗(yàn)操作簡單、結(jié)果穩(wěn)定，可重復(fù)性強(qiáng)。
4. 無需進(jìn)行復(fù)雜的文庫構(gòu)建，微生物DNA擴(kuò)增產(chǎn)物可以直接進(jìn)行測序，實(shí)驗(yàn)周期短。
5. 測序數(shù)據(jù)便于進(jìn)行生物信息分析。
 
美吉優(yōu)勢
1. 采用定向測序技術(shù)，避免了非定向測序造成的數(shù)據(jù)冗余，能充分利用每條有效序列，且便于后期的菌群分類處理。
2. 開發(fā)了一套穩(wěn)定的多樣本平行測序?qū)嶒?yàn)方案，并解決了樣本間數(shù)據(jù)量不平衡的技術(shù)難題，一次可實(shí)現(xiàn)200個(gè)樣品的平行測序。
3. 眾多的成功案例，使美吉生物在環(huán)境微生物群落多樣性測序及分析方面處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。
 
多樣本平行測序
1. 多個(gè)環(huán)境樣品可以同時(shí)進(jìn)行高通量深度測序。
2. 樣品之間的測序數(shù)據(jù)通過擴(kuò)增時(shí)引入的標(biāo)簽（tag）進(jìn)行區(qū)分。
3. 美吉生物開發(fā)出了一套穩(wěn)定的多樣本平行測序?qū)嶒?yàn)方案。
4. 美吉生物提供的tag序列均經(jīng)過Roche和美吉生物的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。
5. 多樣本平行測序成功的關(guān)鍵是樣品間的測序數(shù)據(jù)量趨于一致。美吉生物擁有樣品間數(shù)據(jù)量不平衡問題的解決方案。
6. 美吉生物可以幫合作伙伴實(shí)現(xiàn)200個(gè)樣品的平行測序。
 
環(huán)境樣品測序深度
1. 不同環(huán)境樣品中微生物的豐富度差別很大，所需的測序深度也不同。
2. 研究目的決定了環(huán)境微生物的檢測精度，而檢測精度決定了測序深度。
3. 美吉生物擁有豐富的成功案例，針對不同的環(huán)境樣品和研究目的，能為合作伙伴提供合理的測序深度建議。
 
定向測序
1. 美吉生物設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案可以實(shí)現(xiàn)PCR產(chǎn)物的定向測序。
2. 定向測序技術(shù)避免了非定向測序造成的數(shù)據(jù)冗余，充分利用了每條有效測序序列，且便于后期的菌群分類處理。
3. 定向測序能為合作伙伴節(jié)省454文庫構(gòu)建的費(fèi)用。
4. 擴(kuò)增引物的合成質(zhì)量是定向測序成敗的關(guān)鍵。
 
生物信息分析
1. 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
1）有效測序數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
2）可供精準(zhǔn)分析的數(shù)據(jù)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)
2. 數(shù)據(jù)回歸樣品
根據(jù)tag信息將測序數(shù)據(jù)回歸各自樣品
3. 單樣品微生物種類及豐度分析
1）序列聚類OTU（Operational Taxonomic Units）
2）取樣深度判定（Rarefaction Curve）

取樣深度判定
 

3）計(jì)算菌群多樣性和豐度指數(shù)
4）單樣品群落結(jié)構(gòu)分析—餅圖

單樣品群落結(jié)構(gòu)分析—餅圖
 

4. 多樣品間比較分析
1）全樣品相似度比對——樹狀圖、Heatmap圖

全樣品相似度比對——樹狀圖、Heatmap圖
 

2）多樣品OTU比較——Venn圖

多樣品OTU比較——Venn圖
 

3）多樣品群落結(jié)構(gòu)分析——柱狀圖

多樣品群落結(jié)構(gòu)分析——柱狀圖
 

4）PCA（Principal component analysis）分析

PCA（Principal component analysis）分析
 

5）Weighted and unifrac PCA分析

Weighted unifrac PCA分析
 

6）組間顯著性差異分析
 
成功案例

美吉生物已成功完成環(huán)境微生物群落多樣性分析近100例，涉及土壤、水樣（海洋、湖泊、魚塘）、污泥、發(fā)酵罐、生物膜、葉子表面、腸道、瘤胃、口腔等多種環(huán)境樣品。

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