宏基因組學研究

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宏基因組學（Metagenomics）是將環境樣品中的微生物群落作為整體進行研究的學科。與傳統的微生物個體研究相比，宏基因組學的研究手段是直接從環境樣品中提取基因組DNA后進行測序分析。這種新的研究技術具有許多優勢：（1）自然界中，有許多微生物是不能在實驗室條件下進行培養繁殖的，宏基因組學研究不要求對微生物進行分離培養，從而大大擴展了微生物研究范圍；（2）宏基因組學引入了宏觀生態的研究理念，對環境中微生物菌群的多樣性，功能活性等宏觀特征進行研究，可以更準確地反映出微生物生存的真實狀態。

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采用第二代高通量測序技術進行宏基因組學研究，無需構建克隆文庫，可以直接對環境樣品中的基因組片段進行測序，這避免了文庫構建過程中利用宿主菌對樣品進行克隆而引起的系統偏差。簡化了宏基因組研究的基本操作，提高了測序效率，從而極大地促進了宏基因組學的發展。

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生物信息分析

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1．?物種鑒定

將所得序列（通常為16S/18S?rRNA等兼具有保守及高變特性的序列）與專業數據庫（Silva,RDP等）進行比對，得出樣品中所含物種的信息。

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2.多樣性統計學分析

將所得序列（通常為16S/18S?rRNA等兼具有保守及高變特性的序列）進行聚類，得到相應的OTUs(分類操作單遠)。通過統計學手段，分析出環境樣品中的主要成分及不同樣品間的明顯差異因素。結合物種鑒定，可以得到關鍵菌群。

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3.?宏基因組拼接

對環境樣品DNA進行大規模測序后，通過嚴格的拼接方式，可獲得較長的DNA片段。當樣品的生物多樣性較低，且達到一定測序通量后，很有可能直接獲得一個或多個微生物基因組草圖。

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4.功能分析

將所得到序列與已有的數據進行比對，進行基因功能的注釋。其中，常用的數據庫包括NT,NR,GO,COG,KEGG,SEED,Swiss-Prot等。

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5.?微生物群落結構及功能

??通過大量測序，可以獲得樣品的群落結構信息，如微生物物種在該環境下的健在情況及成員間協作有關系等。通過實驗還可以確定一些特殊的主要基因或DNA片段。對于多個樣品，還可做相應的比較分析，發掘樣品間的相同點與不同點。

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實驗周期

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從獲得合作伙伴樣品，文庫制備到高通量測序，一般控制在30到40個工作日內完成，而生物信息分析一般能在30個工作日內完成。

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1．?環境樣品

1）?嚴格按照采樣標準采樣。

2）?采樣后務必立即封存樣品冷凍保存。

3）?樣品保存期間切記反復凍融。

4）?送樣時使用干冰運輸。

5）?請填寫完整的送樣訂單，用自封袋密封后隨同樣品一起送樣。

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2.環境樣品DNA

?1）請提供OD值在1.8-2.0之間，濃度>50ng/ul.總量>5ug的基因組DNA，并確?；蚪MDNA完整無降解。

?2）送樣管務必標清樣品編號，管口使用Parafilm膜密封。

?3）樣品保存期間切記反復凍融。

?4）送樣時使用干冰運輸。

?5）請填寫完整的送樣訂單，并提供DNA電泳檢測照片，用自封袋密封后隨同樣品一起送樣。

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3.PCR產物

1）請按照迪奧生物提供的引物設計要求進行PCR實驗。

2）PCR產物濃度>10ng/ul.總量>200ng,OD260/280在1.8左右。

3）PCR產物需經電泳切膠回收純化。

4）送樣管務必標清樣品編號，管口使用Parafilm膜密封。

5）樣品保存期間切記反復凍融。

6）送樣時使用干冰運輸。

7）請填寫完整的送樣訂單，并提供PCR產物純化前后的電泳檢測照片，用自封袋密封后隨同樣品一起送樣。