微生物组 + 蛋白质组 / 代谢组
利用 16s、宏基因组技术,分析菌群组成和丰度情况,并采用代谢组技术分析菌群产生的代谢物变化,其次通过蛋白质组和代谢组技术对血液样本进行检测,研究肠道菌群与蛋白质和代谢分析的调控机制关系。
多组学取样建议
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样本类型 |
建议送样量 |
建议每组重复样本数 |
扩增子(二代 / 三代) |
土壤 / 污泥 / 沉积物 / 腐殖质 |
3-5g |
≥ 8 |
拭子 |
3-5 个 |
≥ 8 |
瘤胃液 / 发酵液 / 组织液(离心有明显沉淀) |
3-5mL |
≥ 30 |
粪便 / 肠道内容物 |
2-5g |
≥ 30 |
动物 / 人组织 |
1-3g |
≥ 30 |
血浆 |
3-5mL |
≥ 30 |
鲜奶 |
20mL |
≥ 30 |
二代宏基因组 |
土壤 / 污泥 / 沉积物 / 腐殖质 |
3g |
≥ 8 |
拭子 |
5-10 个 |
≥ 30 |
瘤胃液 / 发酵液 / 组织液 / 冲洗液(离心有明显沉淀) |
3-5mL,沉淀 1g |
≥ 30 |
粪便 / 肠道内容物 |
2g(小鼠 6-10 粒) |
≥ 30 |
动物 / 人组织 |
1g |
≥ 30 |
牛奶 / 酸奶 |
30mL/50g |
≥ 30 |
食糜 |
2g |
≥ 30 |
食品表面拭子 |
10 个 |
≥ 30 |
三代宏基因组 |
土壤 / 污泥 / 沉积物 / 腐殖质 |
6g |
≥ 8 |
瘤胃液 / 发酵液 / 组织液 / 冲洗液 ( 离心有明显沉淀 ) 2g |
6-10mL,沉淀 |
≥ 30 |
粪便 / 肠道内容物 |
5g |
≥ 30 |
动物 / 人组织 |
2g |
≥ 30 |
牛奶 / 酸奶 |
100mL/100g |
≥ 30 |
食糜 |
4g |
≥ 30 |
食品表面拭子 |
20 个 |
≥ 30 |
信息分析内容
扩增子 |
宏基因组 |
三代宏基因组 |
蛋白质组 |
代谢组 |
OTU聚类或ASV聚类 α多样性 β多样性 组间物种差异分析 组间群落结构差异分析 环境因子关联分析 Network 分析 高级分析 |
宏基因组组装 宏基因组基因预测 宏基因组物种注释和功能 注释 基于物种和功能注释结果 多样本标准分析 |
二代数据对三代组装结果 矫正 抗性基 单菌基因组分析 因 & 转移元件 病毒基因组 |
差异表达分析 功能富集分析 蛋白互作分析 |
定量分析 差异分析 通路富集分析 |
扩增子、宏基因组、三代宏基因组 + 代谢组 / 蛋白质组
分析点 |
解决问题 |
kegg 数据库关联分析 |
结合代谢通路差异分析结果以及代谢组结果,与差异菌群进行关联分析,找出与核心微生物相关的代谢物 以及代谢通路 |
差异分析 |
通过血液蛋白质组或代谢组的差异分析 ( 非肠道疾病一般会用血液的蛋白质组,免疫因子或代谢组等 ),确 定调控疾病的可能功能分子 |
核心菌群的基因组与功能挖掘 |
结合三代 Meta 数据中组装出单菌,并对其进行基因功能注释和挖掘,探究该菌在基因组层面上存在哪些 基因或者基因簇,会影响疾病的发展 |
比较基因组分析 |
对关键基因簇进行比较基因组分析,探究健康组、患病组的核心微生物基因组的该基因簇在结构上是否有 差异,进一步从机制上探究了健康组、患病组代谢物差异的原因 |
诊断治疗模型建立与预测 |
从代谢物维度与微生物组成维度对样品进行无监督聚类,将患病人群进行分类,构建训练集,创建更加科 学的判定方式 |
随机森林 |
运用随机森林分类器,将健康组与患病组的微生物菌群组成构建成模型,找出 Biomarker,运用差异微生 物物种或代谢物构建出可判别患病与治愈后的模型 |