宏基因组学研究

宏基因组学（Metagenomics）是将环境样品中的微生物群落作为整体进行研究的学科。与传统的微生物个体研究相比，宏基因组学的研究手段是直接从环境样品中提取基因组DNA后进行测序分析。这种新的研究技术具有许多优势：（1）自然界中，有许多微生物是不能在实验室条件下进行培养繁殖的，宏基因组学研究不要求对微生物进行分离培养，从而大大扩展了微生物研究范围；（2）宏基因组学引入了宏观生态的研究理念，对环境中微生物菌群的多样性，功能活性等宏观特征进行研究，可以更准确地反映出微生物生存的真实状态。

采用第二代高通量测序技术进行宏基因组学研究，无需构建克隆文库，可以直接对环境样品中的基因组片段进行测序，这避免了文库构建过程中利用宿主菌对样品进行克隆而引起的系统偏差。简化了宏基因组研究的基本操作，提高了测序效率，从而极大地促进了宏基因组学的发展。

生物信息分析

1． 物种鉴定

将所得序列（通常为16S/18S rRNA等兼具有保守及高变特性的序列）与专业数据库（Silva,RDP等）进行比对，得出样品中所含物种的信息。

2.多样性统计学分析

将所得序列（通常为16S/18S rRNA等兼具有保守及高变特性的序列）进行聚类，得到相应的OTUs(分类操作单远)。通过统计学手段，分析出环境样品中的主要成分及不同样品间的明显差异因素。结合物种鉴定，可以得到关键菌群。

3. 宏基因组拼接

对环境样品DNA进行大规模测序后，通过严格的拼接方式，可获得较长的DNA片段。当样品的生物多样性较低，且达到一定测序通量后，很有可能直接获得一个或多个微生物基因组草图。

4.功能分析

将所得到序列与已有的数据进行比对，进行基因功能的注释。其中，常用的数据库包括NT,NR,GO,COG,KEGG,SEED,Swiss-Prot等。

5. 微生物群落结构及功能

  通过大量测序，可以获得样品的群落结构信息，如微生物物种在该环境下的健在情况及成员间协作有关系等。通过实验还可以确定一些特殊的主要基因或DNA片段。对于多个样品，还可做相应的比较分析，发掘样品间的相同点与不同点。

实验周期

从获得合作伙伴样品，文库制备到高通量测序，一般控制在30到40个工作日内完成，而生物信息分析一般能在30个工作日内完成。

1． 环境样品

1） 严格按照采样标准采样。

2） 采样后务必立即封存样品冷冻保存。

3） 样品保存期间切记反复冻融。

4） 送样时使用干冰运输。

5） 请填写完整的送样订单，用自封袋密封后随同样品一起送样。

2.环境样品DNA

 1）请提供OD值在1.8-2.0之间，浓度>50ng/ul.总量>5ug的基因组DNA，并确保基因组DNA完整无降解。

 2）送样管务必标清样品编号，管口使用Parafilm膜密封。

 3）样品保存期间切记反复冻融。

 4）送样时使用干冰运输。

 5）请填写完整的送样订单，并提供DNA电泳检测照片，用自封袋密封后随同样品一起送样。

3.PCR产物

1）请按照迪奥生物提供的引物设计要求进行PCR实验。

2）PCR产物浓度>10ng/ul.总量>200ng,OD260/280在1.8左右。

3）PCR产物需经电泳切胶回收纯化。

4）送样管务必标清样品编号，管口使用Parafilm膜密封。

5）样品保存期间切记反复冻融。

6）送样时使用干冰运输。

7）请填写完整的送样订单，并提供PCR产物纯化前后的电泳检测照片，用自封袋密封后随同样品一起送样。