两种微生物组检测新方法

01

全微生物组检测芯片技术

近日赛默飞世尔科技公司与美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory，LLNL)合作开发出一款命名为Axiom Microbiome Array的全微生物组检测芯片，可供研究者一次性检测单个样本中所有已知微生物。

此款芯片具有以下特点

1.能够同时检测样本中的古菌、细菌、真菌、原生动物和病毒五大类微生物共计12513个物种；

2.物种检测分表率可达菌株和菌种水平；

3.配备简易分析软件的可拓展平台。

适用研究方向

1.营养基因组学研究

• 理解人体肠道微生物与疾病状态的联系

• 益生菌和益生元混合物的高分辨率以理解它们对人类肠道微生物组的影响

2.农业基因组学研究

• 评估动物肠道微生物群以优化饲料

• 评估微生物群土壤生产力

• 家畜健康状态的勘查

3.动物研究和建模

• 病原微生物检测

• 植物园筛查（监测环境和动物群落健康）

• 疾病预防

• 微生物状态和治疗效果评估 

02

全长SSU rDNA测序技术

今年1月份，国际著名期刊Nature biotechnology以letter的形式刊发主题为《Retrieval of a million high-quality, full-length microbial 16S and 18S rRNA gene sequences without primer bias》，该文对基于全长SSU rDNA测序技术进行了详细描述并结合Mock微生物群落和多种测序技术对该新技术结果的准确性进行了评估。

具体实验方法简略如下

• 富集SSU rRNA；

• 单分子rRNA反转录分别合成cDNA 1st和2ed链（每条反转录cDNA连接上unique tag）；

• 扩增放大信号＞10000x；

• 同时构建PE文库（一分二对扩增子序列进行打断）和MP文库并分别测序；

• 利用MP文库测序单分子双端的unique tag对应关系确定来源于PE文库测序reads间的link关系，De novo组装全长SSU rRNA序列。

结果如下

① 通过多步骤优化得到小亚基核糖体RNA（SSU rRNA）的全长cDNA，搭配合成长读测序，可用高通量方法获得高质量、无引物偏倚的SSU rRNA全长序列；② 用该方法分析7种环境样本的微生物群落构成，得到超过一百万个SSU rRNA序列，涵盖细菌、古细菌和真核生物，原始错误率约0.17%，与鸟枪法RNA测序相比无明显偏差；③ 对比现有SILVA数据库，观察到约半数新多样性；④ 该方法可使现有参考数据库以数量级方式扩展，帮助完善对全球微生物的分类和编目。

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