微生物多样性、宏基因组测序原理

微生物多样性测序原理及案例解析

研究对象

人类：口腔、皮肤、粪便、肠道...

动物：瘤胃、肠道…

植物：菌根、内生菌...

历代测序原理

一代测序

双脱氧链终止法：

正常的DNA碱基是四种脱氧核糖核苷酸（dNTP），如果将这个碱基稍加改造，将一个-OH的氧去除，变成-CH2，就变成了一个双脱氧的核糖核苷酸（ddNTP）。在DNA合成的过程中加上这个ddNTP，由于ddNTP无法和下一个碱基链接，DNA链将无法继续延伸。

缺点：成本高、通量低

二代测序：

PCR扩增阶段，将加好接头的待测DNA借助接头固定到一个叫flowcell的芯片上，由于两端同时固定扩增时待测序列成桥状也被成为桥式扩增，PCR反应后模板周围产生扩增产物聚集的一个个单克隆的DNA簇。

二代微生物多样性

细菌

真菌

微生物功能基因

细菌微生物多样性

16S rDNA：编码原核核糖体小亚基rRNA的DNA序列。在结构上分为保守区和可变区。保守区反映生物物种间的亲缘关系，可变区反映物种间的差异。

真菌微生物多样性

ITS1：位于真核生物核糖体rDNA序列18S和5.8S之间，ITS区域进化速率是18S rDNA的10倍之多。