RNA extraction
Amplify a single gene from Total DNA Eg: SSU rRNA (16S rRNA)、ITS
Fosmid (BAC) Library
High throughput sequencing of total DNA by NGS
Reverse transcription to obtain cDNA
DNA extraction
Genome-sequencing and annotation
RNA extraction
Amplify a single gene from Total DNA Eg: SSU rRNA (16S rRNA)、ITS
Fosmid (BAC) Library
High throughput sequencing of total DNA by NGS
V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9
1542 bp
150PE
250PE
100PE
Read 1
Read 2
16S/18S/ITS
18S/ITS 分析：研究真菌群落多样性
18S rDNA或ITS（Internal Transcribed Spacer）被广泛应用在真菌分类鉴定 中。
18S rDNA在系统发育研究中较适用于种级以上阶元的分类。 ITS不参与成熟核糖体的组成，属于中度保守的区域，利用它可研究种及种以 下的分类阶元。
1.整体流程
2.标准分析内容 原始数据处理 序列拼接
基因组组分
基因表达 基因功能注释
差异表达分析（样本数≥2）
个性化分析
完整的生物学研究思路
全方位研究思路，为您提供从项目设计、项目执行、科学问题解决，到数据挖掘，实验验证
等完整的科学问题研究思路。
项目完成后，免费为您提供相关领域微生物的研究现状及后期资料深入挖掘研究的切入点。
Sequencing by Sanger Sequencing by NGS Primer walking 454, Solexa
Metagenome Structure
Metatranscriptome analyses to determine community gene activity
Sequence assembly and analyses （Species and Function ）
Sequence assembly and annotation
High throughput sequencing by NGS Or Microarray hybridization
Sequence analyses （BLAST, phylogenetics, Diversity assessment）
样本复杂度分析 α/β 多样性分析，PCoA，热图，聚类分析。。。
定制化分析
宏基因组学研究
Microbial Community
Single cell isolation
Whole genome amplification
DNA extraction
Genome-sequencing and annotation
宏基因组学研究

标准生物信息分析
宏基因组学研究
Microbial Community
Single cell isolation
Whole genome amplification
DNA extraction
Genome-sequencing and annotation
RNA extraction
Metaproteome • Protein identification • Quantitative proteomics • Targeted Proteomics • Modification proteomics
• Species Composition and Abundance • Sample Complexity
Cloning and sequencing ——Sanger Or PCR products direct sequencing ——（NGS）
Select interesting Fosmid clone fosmid clone Shotgun sequencing
Sequence assembly and annotation
approx. 300-500 bp
approx. 350-600 bp
Lindahl BD, et al. Fungal community analysis by high-throughput sequencing of amplified markers-a user's guide. New Phytol. 2013 Jul;199(1):288-99.
群落类别 推荐研究方法及关注热点
宿主肠道微生物
比较不同生活环境、饮食习惯和喂养方式的样品之间物种、基因组成 和功能、代谢通路的差异性，病原菌和益生菌的种类和丰度；粘附因 子；毒力因子；毒素-分泌系统；转运系统；代谢通路的差异等。
产纤维素酶、氧化酶、促生菌、病原菌以及相关的基因等。 光合作用、碳氮循环相关的基因、代谢通路等。
High throughput sequencing by NGS Or Microarray hybridization
Sequence analyses （BLAST, phylogenetics, Diversity assessment）
Sequencing by Sanger Sequencing by NGS Primer walking 454, Solexa
Metagenome Structure
Metatranscriptome analyses to determine community gene activity
Sequence assembly and analyses （Species and Function ）
Metagenomics
Metatranscriptomics
Metagenomics
Metatranscriptomics
16S/18S/ITS
16S 分析：研究细菌/古菌群落多样性 16S rDNA是细菌分类学研究中最常用的“分子钟”，其序列包含9个可变 区（Variable region）和10个保守区（Constant region）。
1 bp
~410bp， V4 V5 ~600bp，V3 V5 ~500bp， V1 V3
1. 3 phyla and 22 genera变化， Lactobacillus and Enterococcus显著 减少，Actinobacteria, 1. 5只野生蓝莓喂养 4只对照SD 2. 肠道定植微生物组成 以及肠道健康的影响 3. metagenome测序、ORF组 装，注释 物种分析门、纲、目、科、 属、种 KEGG Pathway分析 Actinomycetales, genera Bifidobacteriaceae and Coriobacteriaceae增加 2. xenobiotics biodegradation and metabolism显著富集，bacterial invasion of epithelial cells只有不到 1/8.
Metagenome Structure
Metatranscriptome analyses to determine community gene activity
Sequence assembly and analyses （Species and Function ）
Metagenomics
Metatranscriptomics
Reverse transcription to obtain cDNA
Cloning and sequencing ——Sanger Or PCR products direct sequencing ——（NGS）
Select interesting Fosmid clone fosmid clone Shotgun sequencing
16S/18S/ITS
MiSeq
MiSeq-目前微生物多样性研究的主流平台 • 多种测序策略可满足不同测序区域的需求-2*150/2*250/2*300 bp • 数据通量大-最高可达22 M raw reads/run • 可Pooling更多样本 • 性价比高
16S/18S/ITS
物种组成和丰度 物种profiling，PCA，韦恩图，热图。。。 16S-RDP 18S-SILVA ITS-UNITE
Amplify a single gene from Total DNA Eg: SSU rRNA (16S rRNA)、ITS
Fosmid (BAC) Library
High throughput sequencing of total DNA by NGS
Reverse transcription to obta• Species Composition and Abundance • Genome Components • Function Annotation
Metatranscriptomics
• Genome Components • Gene Expression • Species Annotation • Functional annotations • Difference of Gene Expression
宏基因组学介绍
刘永锋 2015-11-19
提纲
1、背景介绍 2、产品介绍 3、案例分享