微生物測序
微生物組（Microbiome）是指一個(gè)特定環(huán)境或生態(tài)系統中全部微生物及其遺傳信息的集合,?蘊藏著(zhù)極為豐富的微生物資源。全面系統地解析微生物組的結構和功能,?將為解決人類(lèi)面臨的能源、生態(tài)環(huán)境、工農業(yè)生產(chǎn)和人體健康等重大問(wèn)題帶來(lái)新思路
細菌完成圖（三代測序）
基因組是闡釋生命現象和揭示生命規律的重要手段，三代PacBio HiFi測序模式可產(chǎn)生既兼顧長(cháng)讀長(cháng)，又具有高精度的測序結果，貝瑞基因HiFi細菌完成圖測序，即利用PacBio HiFi測序模式對細菌物種進(jìn)行基因組de novo組裝，從而獲得該細菌種完整基因組序列，該技術(shù)大大提升了細菌基因組組裝的完整性和準確性，可真正實(shí)現細菌0 gap組裝。
真菌精細圖（三代測序）
三代真菌精細圖，即采用PacBio測序平臺，利用高深度三代數據進(jìn)行真菌基因組de novo組裝，獲得真菌基因組序列信息的一種技術(shù)手段。真菌基因組一般在10M-150M，有多核和雜合等現象，利用三代測序技術(shù)的優(yōu)勢破譯真菌基因組，能克服二代測序對高GC、高重復、高雜合位置檢出不準確的現象，得到更加完整和均勻的基因組，結合HiC輔助組裝技術(shù)可獲得染色體水平全基因組序列圖譜，此外，測序同時(shí)還可獲得甲基化修飾位點(diǎn)信息。
全長(cháng)16s（三代測序）
常規二代16S僅針對單個(gè)可變區或者連續兩到三個(gè)可變區進(jìn)行測序，而基于PacBio HiFi測序的全長(cháng)16S（V1-V9）可獲取微生物16S的全長(cháng)序列，突破了二代測序讀長(cháng)較短的局限性，能夠更好的實(shí)現微生物在種水平上的分類(lèi)， 可獲得物種分類(lèi)、豐度、種群結構等更加深入和全面的信息?；赑acBio HiFi測序技術(shù)的全長(cháng)16s測序為微生物多樣性研究提供了強有力的技術(shù)手段。
宏基因組（二代測序）
二代宏基因組測序技術(shù)是依托二代測序平臺以特定環(huán)境中的整個(gè)微生物群落作為研究的對象，不需要對微生物進(jìn)行分離培養，提取環(huán)境微生物總DNA進(jìn)行研究，進(jìn)行微生物群體的物種分類(lèi)、復雜度分析、群落結構、功能注釋、樣品間的物種或基因差異及物種間的代謝網(wǎng)絡(luò )研究。與傳統微生物研究方法相比，宏基因組測序技術(shù)規避了絕大部分微生物不能培養、痕量菌無(wú)法檢測的缺點(diǎn)。
應用方向
- 精準醫療：探究腸道、皮膚、陰道等菌群環(huán)境對疾病的影響，尋找與代謝類(lèi)疾病、消化類(lèi)疾病、自身免疫性疾病等相關(guān)的biomarker及與癌癥相關(guān)的治療靶點(diǎn)；
- 藥物代謝：探究功能食品、中藥的體內代謝及藥效機制；
- 傳統發(fā)酵生產(chǎn)：關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)溯源及控制發(fā)酵微生物菌種優(yōu)化改良，及特殊功能菌株、基因挖掘、工程菌開(kāi)發(fā)等；
- 畜牧漁養殖：研究腸道、瘤胃等微生物與動(dòng)物繁殖、生長(cháng)發(fā)育、營(yíng)養健康、免疫和疾病治療等的互作關(guān)系、對環(huán)境的響應及對生產(chǎn)的影響；
- 大農業(yè)：研究根系微生物對植物生長(cháng)、抗逆的影響，指導種植方式；
- 環(huán)境領(lǐng)域：研究特定環(huán)境下微生物研究，解決有機肥發(fā)酵處理、污水治理、石油降解、水體及海洋環(huán)境等環(huán)境相關(guān)問(wèn)題；
案例解析
基于HiFi reads的分類(lèi)分辨率。(A) HiFi和NGS讀數具有(已知)/不具有(未知)分類(lèi)信息的百分比。(B和C)基于19個(gè)全長(cháng)18S-OTUs (B)和207個(gè)全長(cháng)16S-OTUs (C)的系統進(jìn)化樹(shù)
利用HiFi宏基因組測序技術(shù)改進(jìn)西藏鹽湖沉積物中宏基因組組裝和病毒組裝
該文通過(guò)應用長(cháng)讀長(cháng)測序技術(shù)和短讀長(cháng)測序技術(shù)對青藏高原鹽湖沉積物樣品進(jìn)行測序，評估了不同組裝策略在宏基因組組裝和病毒組裝中的性能。28.9% 的 NGS 讀取可以分配到已知的分類(lèi)等級，而HiFi數據的讀取分配率為90.8%，大約是NGS的三倍。HiFi reads的物種級別分配率為67.19%，而短讀長(cháng)的相應比率僅為5.59%，說(shuō)明HiFi reads在分類(lèi)方面的強大能力?？偣茶b定出17個(gè)最小相對豐度大于0.1%的門(mén)，大大超過(guò)了NGS技術(shù)的檢索性能。這為復雜環(huán)境樣品的物種組成研究，特別是對真核微生物的了解提供了便利。
參考文獻：Tao Y, Xun F, Zhao C, Mao Z, et al. Improved Assembly of Metagenome-Assembled Genomes and Viruses in Tibetan Saline Lake Sediment by HiFi Metagenomic Sequencing. Microbiol Spectr. 2023 Feb 14;11(1):e0332822.
北京市昌平區科技園區生命園路4號院5號樓
客服熱線(xiàn)：400-610-8005
