宏基因組測序

經典案例

全球海洋微生物結構與功能

Structure and function of the global ocean microbiome

期刊:Science
影響因子:31.477
發表單位:歐洲分子生物學實驗室,Tara Ocean聯盟
245棋牌發表年份:2015年5月

一、研究背景

245棋牌微生物是生物化學主要動力,但對它們的微生物種群結構、功能多樣性以及生態因素進行總體分析還存在很大挑戰。

二、方法流程

取材

245棋牌 全球主要代表性海洋區域(除北極外)68個采樣點分三層(表層SRF,最低光合作用層DCM,中層MESO)不同海水中采集243份樣品。

建庫

海水樣品總DNA提取
245棋牌(NEBNext Sample Reagent Set)

測序

illumina PE100

分析

1. OTU聚類和分析
2. 基因預測
3. 菌群結構和功能分析
4. 統計模型和相關性分析

三、研究結果

1. 海水中微生物菌群

本研究建立了一個全球海洋微生物內參基因目錄(OM-RGC),包含>4,000萬個來自病毒、原核生物、微型真核生物的非冗余,且大部分為新發現的基因,約為人體腸道微生物內參基因目錄數目的4倍,大部分為細菌中的基因。

245棋牌2. 海洋的生態環境與微生物菌群的相關性

PCoA分析顯示,跟光照、溫度和營養相比,海水深度對微生物種群構成的貢獻率為73%,隨海水深度的增加,微生物物種和功能多樣性增加,而細胞密度和細胞最大增長速率降低。

245棋牌3. 海洋微生物vs人體腸道微生物

人體腸道微生物核心直系同源家族中僅有9%是未知的,而海洋微生物中這一比例是40%,分析兩個微生物生態系統(海洋與人體腸道)發現,盡管這兩種生態系統理化因素差別很大,但海洋微生物核心功能與人體腸道微生物相似性>73%。

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四、研究結論

245棋牌Tara Ocean研究團隊,結合生態學、系統生物學和海洋學來研究海洋中浮游生物,研究得到很多珍貴資源如海洋微生物內參基因列表、浮游生物(病毒、原核生物、微小真核生物)多樣性普查表,為研究海洋微生物之間及微生物與環境互作提供方法理論基礎。研究發現溫度是微生物物種多樣性最大的驅動力,海洋微生物中廣泛的功能預示其影響全球氣候變化的潛力。

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