MetaTransfresmic测序概述：原则，工作流程和应用欧宝体育官网网址程序欧宝官网app苹果下载

什么是metaTranscriptomic测序？欧宝体育官网网址 metaTransfriptomic测欧宝体育官网网址序通过在特定环境样品中的所有微生物群落中的转录物的大规模，高通量测序提供直接进入培养和非培养的微生物转录组信息。欧宝体育官网网址MetaTranscriptomic测欧宝体育官网网址序提供了机会，将MRNA作为理解微生物社区中复杂过程调节的单位。通过下一代测序技术研究MetaTranscriptOme允许我们获得来自整个显微镜群体的基因表达谱，为已知众所周知的生欧宝体育官网网址物系统提供新的见解，并克服与个体细菌隔离相关的技术限制。MetaTransfressomic测序的挑战欧宝体育官网网址虽然目前的MetaTransfriptomic技术是有前途的，但仍有几个限制其大规模应用的障碍。首先，许多收获的RNA来自核糖体RNA（RRNA），其主导丰度可以显着降低mRNA的覆盖率，这是转录组研究的主要焦点。为了克服这一点，已经努力有效去除rRNA。其次，mRNA是众所周知的不稳定，损害样品在测序前的完整性。欧宝体育官网网址第三，宿主和微生物RNA之间的区分可能是挑战性的，尽管可用商业富集试剂盒。这也可以完成在Silico.如果主持人可以使用参考基因​​组，如佩雷斯洛萨的工作等。谁考虑了宿主病原体相互作用对人类气道微生物组的影响。最后，转录组参考数据库受其覆盖范围的限制。MetaTranscriptomic测序的工作流程欧宝体育官网网址MetaTranscriptomic测序的一般工作流程如图1所示。为了简单地放置，第一步欧宝体育官网网址是从样品中提取总RNA，然后检测它。合格的RNA经过片段筛选，数据库结构和相应的质量测试。合格的图书馆将被测序（主要使用Illumina测序平台）。欧宝体育官网网址通过测序获得的原始数据将用于生物信息学分析。欧宝体育官网网址

图1. MetaTranscriptomic测序的典型工作流程（Peimbert M，欧宝体育官网网址等。2016）

MetaTranscriptomics库制备过程如图2所示。通过使用16S和23S rRNA探针的杂交方法使用RRNA分离，或通过通过5-外核酸酶使用rRNA的耗尽来说明MRNA富集的两个主要策略。然后，通过使用随机六烷烃通过逆转录酶合成第一链CDNA。并通过DNA聚合酶合成第二链CDNA。最后，测序适配器附欧宝体育官网网址着在cDNA链上，这可以通过PCR或通过连接来完成。

图2. MetaTranscriptomic测序库制备过程（Pei欧宝体育官网网址mbert M，等。2016）

MetaTransfradomic测序生物信息学的整体过程如图3所示。主要步骤是：过欧宝体育官网网址滤读数，在对齐参考序列和执行之间选择库德诺维装配，注释，统计分析，上传原始，组装和注释的数据集。

图3. MetaTranscriptomic测序生物信息整流过程（欧宝体育官网网址Peimbert M，等。2016）

meta欧宝官网app苹果下载Transfriptomics的应用

• 人类健康

共生细菌（正常植物群）在保护我们免受病原体中发挥关键作用，但在某些条件下，它们可以克服保护性宿主反应并引发病理效应。微生物种群分析可以用作个体健康状况的指标，作为预防，诊断和治疗特定疾病的强大工具。

• 微生物组免疫相互作用评估

Microbiota对粘膜免疫系统的影响被认为是影响宿主生理学的关键。对Toll样受体5（TLR5）敲除（KO）小鼠的研究是使用MetaTranscriptomics以补充的一个有趣的例子偏见表征和16S RRNA基因分析这种微生物免疫相互作用。MetaTranscriptomics分析表明，与野生型小鼠相比，在TLR5KO小鼠中，鞭毛电动机相关基因表达上调。在该模型中，TLR 5鞭毛蛋白识别会导致抗鞭毛蛋白抗体的产生，导致各种细菌鞭毛运动基因的下调，从而抑制微生物。TLR 5的缺失导致抗鞭毛蛋白抗体的产生降低，导致细菌鞭毛运动基因的上调，从而增加了胃肠环境中细菌的能力，以破坏粘膜屏障。

• 研究微生物梭菌小型无量子RNA

细菌转录组包括小的非编码RNA（SRNA），其通常在50至500bp之间，并且参与基因调节。它们通过与靶mRNA序列的5'-未翻译的区域（UTR）相互作用来调节转录物的翻译或稳定性。它们对于他们调节细菌中重要过程的能力是重要的，例如铁代谢，毒力和法定传感，并迅速适应改变环境。下一代测序方法的出现加速了它们对各种细菌的鉴定，例如欧宝体育官网网址沙门氏菌和枯草芽孢杆菌。下一代测序方法还提供了在社区一级欧宝体育官网网址学习细菌SRNA的机会。例如，来自海洋不同深度的细菌的MetaTransfressomics分析表明，SRNA在利基适应中具有潜在的作用。人类活动肠道微生物的MetaTransfressomics鉴定了许多SRNA，尽管它们在肠道微生物中的作用尚未阐明。

• 药物发现

今天使用的数百种药物来自细菌化合物。微生物社区中的梅毒或MetaTranscriptomes的研究提供了新的机会，以探索目前因这些非培养微生物的技术限制而无法进入的药物发现来源的创新来源。

• 农业

生活在植物周围的微生物社区在植物生长所需的营养成分中发挥着至关重要的作用。此外，特定微群落的存在使庄稼健康和生产力。Metagenomics和MetaTranscriptomics提供了探索微生物土壤种群如何产生更健康和更​​高的饲料作物的机会。

• 生态

微生物能够去除各种天然和合成的有害物质，并将它们转化为人类和环境的其他无害化合物。我不知道这些微生物社区如何降解有害化学品，但它为修复和监测环境污染或改善饮用水净化方法提供了新的解决方案。

• 食品工业

Metagenomics和MetaTranscriptomics方法可用于改善食品质量，功能和安全，并提供与微生物社区的代谢活动有关的信息。在CD基因组学中，我们为您提供高质量的测序和集成欧宝体育官网网址生物信息学分析你的MetaTransfriptomics.项目。如果您有其他要求或问题，请随时与我们联系。

参考：

1. Peimbert M，Alcaraz L D.一种搭桥的MiTaTranscriptomic测序指南[M] //遗传实验设计中的高通量测欧宝体育官网网址序中的遗传实验设计指南。Springer International Publishing.，2016年。
2. Vanessa a p，黄w，维多利亚州，等。Microbiome分析的Metagenomics，metaTra欧宝体育官网网址nscriptomic测序和代谢组学方法：[J]。进化生物信息学在线，2016,12（柔软1）：5-16。
3. Dick G. metaTranscriptomic测欧宝体育官网网址序[m] //地球和环境SCI的基因组方法莫里斯C F，Haiser H J，Turnbaugh P J.Xenobiotics造成活性人体肠道微生物组的生理学和基因表达[J]。细胞，2013,152（1-2）：39-50。
4. Warnecke F，Hess M.一种观点：MetaTranscriptomics作为发现新型生物催化剂的工具[J]。中国生物技术杂志，2009,142（1）：91-95。
5. Jorth P，Turner K H，Gumus P，等。健康与疾病期间人口腔微生物组的metaTransfriptomics [J]。MBIO，2014,5（2）：E01012。
6. O'Malley M A. MetaTranscriptomics [M]。春家纽约，2013年。
7. Cao Y，Fanning S，Proos S，等。下一代测序技术应用于食品相关微生欧宝官网app苹果下载物组研究的综述：[J]。欧宝体育官网网址微生物学中的前沿，2017,8：1829。
8. Bashiardes S，Zilberman-Schapira G，Elinav E. Microbiome Research中MetaTransfriptomics的使用[J]。生物信息学与生物学洞察，2016,10（10）：19-25。