大师兄,小师弟被宏基因组给“怼”啦
2018.07.05

正值毕业季,师兄哼着一首《时间走的太快》,步态轻盈的走到实验室,准备毕业的收尾工作,恰巧碰到刚来没多久的新师弟,沮丧着脸站在实验室发呆。


师兄不禁问了一句:“咋地啦,师弟,让人给怼了?”


“师兄早,正好想要找你请教些问题呢,刚老板给我给确定了毕业论文研究方向——宏基因组,我都没听说过啊。”师弟失落的说。


师兄听了,语重心长的道:“师弟,你也知道,我的研究内容就是宏基因组测序,你有问题直接问我就好了。”


师弟眼里闪出一丝欣喜,兴奋的问道:“好的,师兄,快给我这个小白讲讲,什么是宏基因组啊?”


师兄详细的说道:”所谓宏基因组是以特定环境中整个微生物群落作为研究对象,获得微生物菌落的所有基因序列,通过序列组装,从而获得基因组的结构信息和功能信息,主要对微生物群落的组成及基因功能进行研究。宏基因组有两个特点:第一点它是从完整的群落水平上研究微生物的活动和发掘潜在功能。第二点鉴于环境中99%的微生物不可培养,宏基因组无需进行微生物分离操作的技术特点打破了传统微生物学基于纯培养研究的限制。”


“好高深,听明白了一些,那师兄,有宏基因组测序的研究流程吗?”师弟紧紧的的抓住师兄的胳膊,急切的说道。


“这是安诺基因的一位大神给我的一张宏基因组整体流程图,现在我传给你。”师兄说着从电脑绝密文件夹中打开一张图。


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“这流程图瞬间让我豁然开朗,回头我好好研究研究,都是精华。”师弟开心的说道。


“师兄,我们宏基因组测序的都能解决哪些问题呢?”师弟道。


“一般来讲宏基因组测序能解决三点问题:1.通过对样本中所有微生物的DNA进行宏基因组测序,可以获取微生物的群落结构组成,并对各物种的丰度信息进行统计,为差异菌群的筛选提供基础。2.通过对测序Reads进行拼接和ORF预测,得到微生物中具有潜在功能活性的基因;同时在分子水平进行样本间差异基因的比较分析,以推测功能上的相似性或差异性;3.通过基因的功能代谢注释,深入剖析生物分子之间的相互作用机制,揭示潜在的生物学意义。如果是大样本量或者测序数据量足够的话,我们还可以通过contigs binning,将组成相似以及丰度分布模式一致的contigs划分到同一物种的聚类方法,可用于进行单菌的草图组装,基于单菌组装结果进行菌株水平的基因和功能注释、比较基因组分析、进化分析等,从而在菌株水平研究在生态环境中起重要作用的菌种、及致病菌和宿主等生态环境的互作机制。”师兄细心详细的讲道。


“好高深,师兄,能传给我一下相关资料吗?我得下功夫去研究了。”师弟凝重的说。


“确实,基于二代测序技术在微生物组上的应用,尤其是宏基因组是新兴技术,因为微生物区别于其他动植物,其实群体的存在,整体发挥作用。另外,宏基因组组装比一般的组装困难,原因在于宏基因组收到物种内重复序列和物种间重复序列的双重因素影响等。这些资料你回头好好研究吧。”师兄语重心长的道。


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