昊为泰生物多年专注于深耕遗传学和基因组学等领域科研特色技术的开发,不断跟进国际先进的科研成果及技术发展,创新研发了许多特色专利技术和领域内前沿的检测服务项目,受到广大专业科研用户的认可和好评。
在经过一年半的发展,昊为泰生物首创的“AccuMetaG®宏基因组绝对定量测序”专利技术服务,取得了非常令人满意的效果,表现出数据产出稳定,检测结果全面准确,更加真实反映样本中微生物实际数量的技术优势,市场反应良好。这是继昊为泰微生物“Accu16S®细菌扩增子绝对定量测序”和“AccuITSTM真菌扩增子绝对定量测序”专利技术之后,我们在“绝对定量微生物组学”领域的又一引领性技术服务。
当前,已经有越来越多的专家学者认识到,传统的微生物扩增子和宏基因组测序,只能提供相对定量结果,无法全面获得样本间微生物的真实数量差异,并进一步推导出错误的结论。昊为泰AccuMetaG®宏基因组绝对定量测序服务的推出,必将进一步助力微生物组学研究从传统的“相对定量”到“绝对定量”的转变,为获得更加全面、准确和高效的微生物组检测结果提供新的技术支撑。
定量微生物组学研究已经越来越受到业内学者们的关注。目前常规的宏基因组测序结果,是根据TPM(Transcripts Per Million)数据进行的,得到的是一种相对定量的分析结果,它忽略了微生物的绝对丰度差异造成的相对定量无法真实反映样本间差异和变化情况的问题,不能很好的对微生物的数量差异、功能基因绝对量变化等进行更为真实的检测,无法在疾病标记物的发现、核心菌群筛选、预测模型的准确构建、环境动态变化过程的精准监控、菌群互作网络和群落装配等问题上进行更加准确的分析,存在着先天性的技术不足。
1)技术原理
昊为泰生物AccuMetaG®宏基因组绝对定量测序是在传统的宏基因组测序基础上引入基因绝对拷贝数检测的方法。该方法通过向样品DNA中添加一定量的spike-in内标序列,使得内标序列与样本DNA在同一体系中同时构建宏基因组文库,并进行高通量测序。随后,从测序数据中提取出内标序列数据,通过添加已知内标序列拷贝数构建标准曲线。依据所得标准曲线,计算样品中各基因的绝对拷贝数,并在此基础上进行样本基因的差异分析,从而获得更为精准的绝对量的差异化结果。
昊为泰微生物AccuMetaG®宏基因组绝对定量测序专利技术流程
2)技术优势
昊为泰AccuMetaG®宏基因组绝对定量服务,一次检测可以同时获得相对定量和绝对定量的分析结果,还能根据需要给出联合比对结果,满足研究者对样本的群落组成、功能基因和功能通路等多种分析的绝对定量需求。
▪ 一次检测,可以同时提供宏基因组绝对定量、相对定量检测结果,另外可以根据需要,还可以给出联合对比的数据,结果更丰富全面;
▪ 通过内标方法,可规范不同的方法、实验和批次带来的差异,将真正的生物学差异与混杂因素加以区分,结果更加真实准确;
▪ 检测通量高,可以获得样本总菌和各分类群的绝对定量结果;可以同时获得细菌、古菌、真菌和病毒的绝对定量结果;
▪ 与常规的相对定量宏基因组一样,获得比扩增子测序更高的菌种水平分辨率;
▪ 利用多个功能数据库,同时获得包括如碳、氮、磷、硫循环,以及抗性基因、毒力因子、碳水化合物酶类等相关功能基因等的绝对定量结果;
▪ 相对定量和绝对定量结果相互印证,进一步减少传统相对定量的假阳性问题;
▪ 避免qPCR等定量方法由于引物设计和优化问题导致的无法定量或者定量不准确问题;
▪ 对样本的需求量要求低,避免因样本无备份等造成的无法检测情况。
▪ 总之,昊为泰微生物AccuMetaG®宏基因组绝对定量测序专利技术,在医学、环境、农学、食品以及生态学等多个领域都有广泛的应用前景,特别是针对需要深入挖掘功能基因和功能通路的微生物相关研究尤其适用。
3)送样要求
可以针对土壤、粪便、水体滤膜、酒类发酵物和DNA等各类样本进行检测,需要确保样本能够获得完整无污染、无降解的基因组DNA,并确保可以得到大于1微克的DNA(满足2次建库实验)。其他类型的样本及保存及送样条件,可咨询昊为泰公司详细了解。
此前的多篇Nature及子刊文章,主要从微生物真实差异、疾病标记物、核心菌群筛选、预测模型、动态变化、菌群互作网络和群落组装等研究内容出发,都强调这些分析必须要将“相对定量”替换成“绝对定量”,以便更加准确、更加真实的反映样本微生物组的实际情况!
关于宏基因组绝对定量测序技术的探讨,国内外已有多篇相关文章报道,其中,Hardwick等人在Nature Communications发表的文章具代表性。该文章使用了添加内标方法进行的绝对定量。本研究通过与模拟微生物群落的比较来验证该方法的性能,并证明它们在真实宏基因组样本分析中的应用。该技术展示了如何使用内标序列来对微生物群落的大小和结构的倍数变化差异进行绝对定量,并在样品之间进行定量归一化。本文明确指出,作为使用内标方法,可以对宏基因组进行绝对定量检测,结果更加真实准确。
本文进一步归纳了宏基因组绝对定量测序方法的优势包括:
1) 能够测量和减轻这种影响测序的技术变化。加入内标可用于规范不同的方法、实验和批次,并将真正的生物学差异与混杂的技术变量区分开来。
2)除了实现质量控制和样本间归一化外,参考标准品对于开发和优化新的测序技术也至关重要。
3)相对定量的方法,可能会导致微生物种群规模和复杂性差异的样本间归一化错误。使用内标来校准和重新缩放不同的样品,从而能够准确测量相对和绝对的倍数变化。
4)宏基因组研究通常对截然不同的环境位点进行采样,并且通常采用不同的时间和方法,导致实验样本之间存在很大的批次差异。通过加入标准品,可以对这些不同地点的样本标准化,并且可以支持不同实验和研究之间更严格的荟萃分析。
5)在实验室内,内标可用于单个样品的常规监测,以及测量和提高操作性能。这在临床微生物学中尤为重要,因为临床微生物学必须定期验证设备和工艺,并确保患者样本中病原体的诊断。本研究认为,参考标准品的使用将可用于临床检测的开发和验证,以及持续的质量控制和能力验证程序。
“定量微生物组学”时代昊为泰特色解决方案:
◆AccuMetaG®宏基因组绝对定量测序专利技术服务
◆Accu16S®细菌扩增子绝对定量测序专利技术服务
◆AccuITSTM真菌扩增子绝对定量测序专利技术服务
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