项目类型: 微生物 16S rDNA 测序
合同编号:
客户姓名:
完成时间:
目 录
一. 项目信息 ........................................................................................................................... 4
1. 合同信息 .................................................................................................................................... 4
2. 生物信息分析内容 .................................................................................................................... 4
二.
16S RDNA 测序服务介绍 ............................................................................................... 5
三. 样本的抽提与质检 ............................................................................................................ 7
1. DNA 的抽提与质检 .................................................................................................................. 7
2. DNA 质检结果 .......................................................................................................................... 7
四. 测序实验 ........................................................................................................................... 8
1. 实验流程 .................................................................................................................................... 8
2. 测序实验所用仪器、试剂表 .................................................................................................... 9
3. 测序文库构建 ............................................................................................................................ 9
4. 上机测序 .................................................................................................................................. 11
5. 测序结果质控情况 .................................................................................................................. 11
五. 数据分析路线 .................................................................................................................. 12
1. 分析流程图 .............................................................................................................................. 12
2. 分析内容 .................................................................................................................................. 13
3. 样品分组信息 .......................................................................................................................... 13
六. 序列预处理、分布统计、质量评估 ................................................................................ 14
1. 测序序列格式展示 .................................................................................................................. 14
2. 序列质量统计 .......................................................................................................................... 15
3. 序列长度及分布统计 .............................................................................................................. 16
4. 数据预处理 .............................................................................................................................. 17
5. 有效序列统计 .......................................................................................................................... 17
七. OTU 聚类及丰度分析 ..................................................................................................... 19
1. OTU 生成 ................................................................................................................................ 19
2. OTU 分类学统计 .................................................................................................................... 20
3. 稀疏性曲线 .............................................................................................................................. 20
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4.
5.
SHANNON-WIENER 曲线 ......................................................................................................... 21
RANKABUNDANCE 曲线 .......................................................................................................... 22
八. 物种分类及样本间差异比较 ........................................................................................... 24
1. 单样本物种分类 ...................................................................................................................... 24
2. 多样品物种分类 ...................................................................................................................... 24
3. 样本间 OTU 分布差异 VENN 图 ............................................................................................ 25
4. OTU 及物种丰度分布 HEATMAP 图 ....................................................................................... 26
5. 主成分分析 PCA 图 ................................................................................................................ 28
6. 组间显著性差异 METASTATS 分析 .......................................................................................... 29
九. 群落结构 ......................................................................................................................... 30
1. 群落相似度比较 ...................................................................................................................... 30
2. 群落相似度 PCOA 分析 ......................................................................................................... 33
3. 组间差异 NMDS 分析 ........................................................................................................... 34
4. 组间进化差异 UNIFRAC 显著性分析 ...................................................................................... 35
5.
RDA/CCA 分析 ....................................................................................................................... 36
6. 进化树的构建 .......................................................................................................................... 38
7. 种类分级的进化树构建 .......................................................................................................... 39
十. 报告文件结构 .................................................................................................................. 40
十一. 参考文献 ......................................................................................................................... 41
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一. 项目信息
1. 合同信息
合同编号
客户姓名
客户单位
联系邮箱
测序信息
样品数量
2. 生物信息分析内容
基础分析
1、原始数据处理
2、数据过滤及统计
3、BoxPlot 图评估数据质量
4、序列质量统计
5、序列长度及分布统计
6、有效序列统计
7、OTU 聚类及丰度分析
8、物种分类及样本间差异比较
9、群落结构分析
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高级分析
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3、
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二. 16S rDNA 测序服务介绍
宏基因组是指特定环境中全部生物(微生物)遗传物质的总和。宏基因组学是以环
境样品中的微生物群体基因组为研究对象,通过现代基因组技术手段对环境中微生物多
样性、种群结构、进化关系、功能活性、相互协作关系以及环境之间的关系进行研究的
新的微生物研究方法。目前,第二代高通量测序技术在宏基因组的研究上已被广泛应用。
与传统方法相比,基于高通量测序的宏基因组研究无需分离环境中各种微生物,也无需
构建克隆文库就可以直接对环境中所有微生物进行测序。可以真实客观的反映环境中微
生物的多样性、种群结构、进化关系等。
16S rDNA 为编码原核生物核糖体小亚基 rRNA 的 DNA 序列,是最为常用的细菌系
统发育和分类鉴定的标签,16S rDNA 测序是指选择某个或某几个变异区域,选择通用
引物对环境样品(土壤、海洋、淡水、肠道等)微生物进行 PCR 扩增,然后对 PCR 产
物进行高通量测序,并将得到的测序数据与已有的 16S rDNA 数据库进行比对分析,从
而对环境群落多样性进行研究(包括微生物的种类,不同种类间的相对丰度等)。16S
rDNA 的序列碱基变异情况如图(Figure 2.1)所示:
Figure2.1 16S rDNA 序列结构
上图对 1000 多种细菌进行了碱基变异情况的统计,可见:恒定区和可变区的定义
是相对的。恒定区也只是相对恒定,可变区只是比恒定区的变异大,从 V1 到 V9 的变
异中可以看出 V1,V3,V6 区变异最大。为了更好的使用 16S 的这些特征,对 16S rDNA
的序列进行简化,如图(Figure 2.2)所示。考虑到测序平台的读长限制,目前测序最
常用的是 V3,V3-V4 和 V6 区。
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Figure2.2 16S rDNA 序列结构
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三. 样本的抽提与质检
1. DNA 的抽提与质检
不同来源的样本使用相对应的试剂盒进行基因组DNA抽提,抽提所得DNA经采用
Qubit2.0和0.8%琼脂糖凝胶电泳进行质检。质检合格的DNA可进行后续的测序实验。
2. DNA 质检结果
No.
/序号
Sample Name
Con.
/样本名称
/浓度(ng/μL)
A260
/A280
A260
/A230
Vol.
Total
/体积(μL)
/总量(μg)
Result
/结果
1
2
3
Table 2.1 DNA 质检结果
DNA 质控标准及说明:
电泳必须有一条>10kb 的主带
无降解(主带下无明显弥散带)
样品质检情况 Status 说明:
a) 对于部分降解的样品,会对测序结果有一定的影响,是否继续进行实验由客户根据样品的
珍贵程度决定。如选择继续实验,会有一定的失败率,请客户书面确认。
b) 关于样品的总量,一般需要纯化后至少200ng。
友情提示:自实验完成之日(2014 年 月 日)起,剩余样品保存期为三个月,如需取
回请注意时限并及时和本项目销售工程师联系,确认样本返回的细节(是否快递,费用
等),超时本公司将作为无主样品按照生物安全法规及时销毁。
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四. 测序实验
本项目共有 个合格样本,需要完成 个样本的16S测序实验。客户要求为单
端/双端测序,读长200/250/300nt。测序仪选用PGM或Miseq测序。
1. 实验流程
Figure 4.1 实验流程
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