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环境微生态 微生物多样性 16S/18S/ITS/功能基因多样性测序

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        微生物多样性测序(又称扩增子测序)是利用二/三代测序平台,对16S rDNA/18S rDNA/ITS/功能基因等特定区段PCR产物进行高通量测序,突破传统微生物不可培养的缺点,获得环境样本中的微生物群落结构、进化关系以及微生物与环境相关性等信息。

适用范围

    1。 医学领域:常见疾病与人体微生物的关系;

    2. 动物领域:肠道、瘤胃(如产甲烷菌类群)与动物健康/营养消化研究等;

    3。 农业领域:根际微生物与植物互作、农业耕作/施肥处理与土壤微生物群落等;

    4。 环境领域:雾霾处理、污水治理、石油降解、酸性矿水处理及海洋环境等;

    5. 特殊极端环境:极端环境条件下的微生物类群研究。

美吉优势


  • 微生物多样性云平台,引领微生物多样性数据分析进入交互时代,实现全面、灵活、专业、安全的数据交付和分析方式。 
  • 拥有标准化操作实验室和高通量测序技术平台,实验周期短,质量可靠。
  • 采用Illumina PE300测序平台,满足多对引物的测序长度,并根据不同的测序要求提供不同的解决方案,提供高质量的数据
  • 业务方向多元化,可提供微生物与环境,微生物与农牧业及微生物与医学等多领域服务。 
  • 众多成功案例,强大技术支撑、个性方案设计使美吉生物在微生物群落多样性测序及分析方面处于国内领先地位。 
  • 美吉生物利用各组学技术为客户在微生领域发表文章1600+篇,其中宏组学文章40+篇,累计影响因子5000+



实验流程



生信分析流程图


送样指导


   1。环境样本:土壤5-10 g,污泥/沉积物5-10 g,水体-滤膜过滤至有可见覆盖物,粪便3-5 g,血液10 mL

   2.DNA:总量 ≥ 1 μg,浓度 ≥ 10 ng/μL,OD260/280=1。8-2。0并确保DNA无降解,无污染;

   3.送样管务必标清样品编号,管口使用Parafilm膜密封;

   4.样品保存期间切忌反复冻融,送样时使用干冰运输。

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美吉客户文献案例一:Sodium oligomannate治疗重塑肠道菌群并抑制肠道细菌氨基酸塑造的神经炎症,从而抑制阿尔茨海默症进展

 

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)又称老年痴呆,是一种神经退行性疾病。近年来,大量研究表明肠道菌群与宿主先天和适应性免疫系统之间存在动态相互作用。肠道菌群失调可危害宿主免疫反应,促进各种炎症性疾病的发展,其中也包括AD相关的炎症。来自动物和人类研究的新证据表明,肠道菌群失调与AD发展过程中小胶质细胞活化之间存在联系。肠道菌群可能参与调节AD中的小胶质细胞活化和神经炎症。除了激活小胶质细胞外,CD4+CD8+ T细胞等外周免疫细胞浸润在AD相关神经炎症中的作用越来越受到重视。但目前仍不清楚哪种类型的浸润免疫细胞在功能上参与AD的进展。

虽然越来越多的证据表明肠道菌群失调与AD进展之间存在关联,但肠道菌群在AD发病机制中的作用仍不清楚。此外,菌群代谢物可能发挥重要作用,因此了解AD进展过程中与肠道菌群和脑神经炎症相关的特定代谢物也是非常必要的。

中国科学院上海药物研究所耿美玉课题组联合上海绿谷制药有限公司等研究团队探讨肠道菌群AD进展之间的机制联系,并探讨潜在的干预策略。为此,作者研究了AD发展不同阶段肠道菌群动态变化与神经炎症之间的关系,并从代谢产物方面探讨了肠道菌群与神经炎症之间可能的机制联系。在此基础上,作者又进一步研究了寡糖抗AD新药GV-971通过靶向肠道菌群对AD的干预作用。GV-971刚于近期在中国完成了III期临床试验,对AD患者认知功能具有改善作用,应用前景良好,这也通过靶向肠道菌群治疗AD这一新策略提供了理论基础和临床证据。

 

实验设计:



 

 

实验结果:


1 5XFAD转基因(Tg)小鼠在疾病进展过程中的肠道失调和免疫细胞变化AD发展过程中,肠道菌群变化与脑内免疫细胞以及神经炎症密切相关。

 


肠道菌群是免疫细胞浸润和小胶质细胞活化所必需的

 


3 GV-971通过调节肠道菌群来减轻神经炎症


 

美吉客户文献案例二:根际真菌优势和稀有种群对Bt抗虫棉和常规棉花种植的响应规律


    Bt (Bacillus thuringiensis)基因作物在过去几十年里得到了大规模种植,其对土壤微生物遗传多样性的影响也逐渐受到人们的广泛关注。微生物群落不仅包括丰度较高的优势种,也包括丰度较低但具有较多种类的稀有种,微生物稀有种在重要元素的生物地球化学循环中发挥关键驱动作用。之前的研究重点关注了转Bt基因作物及其常规亲本对土壤真菌群落结构影响的差异,而对真菌群落中的优势种群和稀有种群对维持群落多样性的作用,以及不同根系微生境对真菌群落群落组成影响,目前尚不清楚。

上海市农业科学院生物技术研究所李鹏博士等通过对转Bt基因棉花在不同生长阶段根际真菌群落组成的动态变化的探究,不同根系微生境下,真菌优势种(群)和稀有种(群)对Bt基因棉花种植的响应评估,以及对影响真菌群落结构变化的主要环境因子的深度解析,为转Bt基因植物的环境安全评价提供参考和依据。

 

实验设计:


 

 

实验结果:



不同棉花品种在不同阶段根际真菌群落的层级聚类分析。(a)幼苗期;(b)蕾期;(c)开花期;(d)棉铃期。

 

图2 (aRDA分析揭示棉花品种不同生长期真菌群落组成与pHBt蛋白含量相关性;(b)部分真菌属与土壤pHBt蛋白含量Spearman秩相关分析结果数据。

 

参考文献:

[1] Wang X, Sun G, Feng T, et al. Sodium oligomannate therapeutically remodels gut microbiota and suppresses gut bacterial amino acids-shaped neuroinflammation to inhibit Alzheimers disease progression[J]. Cell research, 2019: 1-17.

[2] Li P, Xue Y, Shi J, et al. The response of dominant and rare taxa for fungal diversity within different root environments to the cultivation of Bt and conventional cotton varieties[J]。 Microbiome, 2018, 6(1): 184。

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