二代/三代多样性组成谱测序以细菌 / 古菌 16S rRNA 基因可变区、真菌 18S rRNA 基因可变区或真菌 ITS(Internal transcribed spacer)内转录间隔区等微生物特征序列(Signature sequence)为靶点,通过二代/三代高通量测序方法检测序列的变异和数量,反映群落中各类微生物物种的身份和丰度,从而快速解析群落物种分布特征,阐明样本间多样性和组成差异,进而发现差异相关物种。
16S/ITS绝对定量多样性组成谱技术利用特有的人工合成内标,将16S扩增子测序技术与qPCR绝对定量技术优势合二为一,充分发挥16S扩增子适用范围广的优势,避免由于PCR效率及建库方法不同等因素引起的偏差,提高了数据的准确性和可比性。一次测序,便能获得样本中各细菌的丰度和绝对拷贝数等信息。
功能基因测序借助合适的类群特异性引物,可以检测菌群中特定种类/功能微生物的特征序列,反映菌群中该特定类群微生物的组成结构,从而发现它们的分布特征,阐明样本间多样性和组成差异,进而揭示该类群微生物中与差异相关联的关键成员。
宏基因组学(Metagenomics)研究通过全基因组鸟枪法(Whole Genome Shotgun,WGS)测序策略,将提取获得的微生物组总DNA随机打断为短片段,并构建合适长度的插入片段文库,对这些文库进行双端(Paired-end,PE)高通量测序,从而能精细地展示整个菌群的功能代谢谱和物种精细组成谱,进而在组成和功能水平分别挖掘关键生物标记物,从原理上阐明微生物群落在生态系统中发挥作用的根本机制。 当前,宏基因组学的研究工作普遍依赖于二代测序技术。然而,由于二代测序读长较短,导致我们无法深入研究微生物的代谢途径、基因调控等精细过程。 三代宏基因组一经推出就成为了高分文章的利器!三代PacBo HiF测序在保持长读长的同时也兼顾了准确度,利用三代PacBioHiF测序可以提高基因组组装注释的准确性和微生物群落的分辨率。如果样本分别进行二代和三代(NovaSeq+Nanopore)建库测序分析,二代测序的数据同时与三代测序数据进行共同组装,就可以提高三代数据的测序质量。同时兼顾二代和三代的优点。
通过向提取的宏DNA中添加一定量的已知拷贝数的内标序列,内标序列跟样本DNA在同一体系中同时进行宏基因组文库的构建、上机测序。在分析阶段提取内标序列数据,绘制标准曲线,用于计算样本中各基因的绝对拷贝数。
生物地球化学循环描述了生物圈与地球其他圈层(如大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈)之间物质和能量的转移。微生物不仅是生态系统中最基础且最为丰富的生物组成部分,更是生物地球化学循环中无可替代的驱动力。作为地球化学元素转化的首要执行者,微生物通过其独特的代谢途径,深刻影响着碳、氮、磷、硫等关键元素的生物可用性与地球环境的化学平衡。宏基因组能够揭示微生物参与复杂生物地球化学过程的遗传潜能与功能途径,通过挖掘宏基因数据,可以识别出微生物参与特定元素循环的关键基因、代谢通路和发挥作用的酶,更全面、更系统地解析微生物在多种元素循环中的作用
宏基因组分箱(Binning)是将宏基因组测序组装得到的contigs按照其组成、覆盖深度的相似性等进行归类,以获得完整或几乎完整的基因组,特别是不可培养微生物的全基因的分析方法。获得的不可培养微生物的基因组后可以通过基因组进行更加深层次的分析。
5R 16S微生物多样性测序是通过对16S rRNA基因上的特定区域(V2、V3、V5、V6、V8)进行多重PCR扩增和测序,搭配Short MUltiple RegionsFramework (SMURF)算法,实现对微生物物种的高覆盖率和高分辨率检测,尤其适合于低微生物载量和存在部分DNA降解的样品微生物检测。
eDNA研究始于 1987 年,eDNA被定义为环境中可检测到的短 DNA/RNA片段。这些片段来自活生物体的细胞成分或其分泌到周围环境(水、空气、沉积物) 的短核酸片段,通过粪便、身体粘液、血液和脱落的组织或鳞片从大型生物体中脱落,并悬浮在水和沉积物等环境样本中。
细菌基因组研究已成为现代传染病防控的基石。它如同为我们提供了洞察病原体的“显微镜”和“望远镜”:框架图:相当于 “快速素描” ,以高性价比的方式快速获取病原体的基因轮廓,适用于大规模筛查和初步鉴定,是疫情暴发时应急响应的首选。完成图:相当于 “高清全景照片” ,获得完整、无缺口的基因组序列,能精确解析基因结构、毒力岛和耐药元件,是深入探究致病机制的“金标准”。
细菌重测序变异检测,是指基于二代、三代高通量测序技术对细菌全基因组进行测序,利用生物信息分析手段,得到细菌的全基因组序列,解析编码信息并获得相应的变异信息,并对相关基因进行注释分析等。
在病毒的世界里,基因组是其最核心的“生命蓝图”与“进化日记”。面对高通量测序产生的海量、碎片化的数据,如何快速、精准地还原出完整、可信的病毒基因组序列,是发现新病原、追踪变异趋势、破解传播链的基石。我们的病毒基因组组装系统,正是为您开启这扇洞察之门的专业钥匙。
宏病毒组(Virome)指特定环境中全部病毒遗传物质的总和,涵盖DNA病毒、RNA病毒及类病毒颗粒。与传统病毒研究不同,它不依赖实验室培养,直接从环境样本(如海水、土壤、人体微生物组)中捕获所有病毒遗传信息。
宏转录组学(Metatranscriptomics)的研究对象是微生物组mRNA,在获取微生物组总 RNA并去除rRNA之后,反转录为cDNA,并构建合适长度的插入片段文库,对这些文库进行双端(Paired-end,PE)高通量测序,从而能精确定量整个菌群中具有活 性的物种精细组成及其对应功能的表达水平,进而锁定菌群中的关键生物标记物、阐明其生物学意义。
蛋白质是DNA功能的核心执行者,通过催化生化反应、构建细胞结构、调控生理信号等多种方式,参与生命活动的全流程,构成生命体系正常运作的物质基础与功能核心。宏蛋白组聚焦于特定环境或共生体系中所有微生物群落的全部蛋白质组成及其动态变化,通过大规模鉴定和定量分析群落内的蛋白质分子,直接揭示微生物群落的功能活性、代谢通路协作及环境响应机制。与宏基因组学侧重“潜在功能”不同,宏蛋白组学更关注“实际表达的功能”,填补了从“基因潜力”到“实际功能”的空白,是连接微生物群落遗传信息与生态功能的关键桥梁。