扩增子的定义:
扩增子(amplicon)为DNA或RNA扩增的一段核苷酸序列。
扩增子分析
扩增子分析,指的是对生物高度保守的DNA序列进行分析,鉴定生物的种类与含量的方法,是宏基因组学的研究方法之一。
amplicon.jpg
注:以下扩增子均指微生物16S rDNA片段。
扩增子的分析流程:
采样
采集微生物标本信息。
提取DNA
提取样本中的DNA。
加接头(adapter)
接头,是一段短的序列已知的核酸链,用于链接序列未知的目标测序片段。
将样本DNA打碎,加入接头。
加barcode
barcode,也称为index,是一段很短的寡居核酸链,用于在多个样品混合测序时,标记不同的样品。
由于高通量测序每一次测序的量很大(4-5G),而16S的数据量(45-50M)比较小,每一次测序如果只是对几百个16S样本进行测序的话,那就会有较多的测序通量没有使用,所以,为了提高使用量,节约成本,将多个样本混合在一起,然后一次测序。
测序
将样本放入illuminate测序仪器测序。
质控
原始数据拼接;
去掉低质量的序列;
去掉barcode;
去掉adapter;
去除低丰度的序列;
聚类生成OTU表
基于97%的相似度聚类,生成OTU。
物种注释
将代表性OTU序列与Green Gene数据库比对,得到物种信息,并去除嵌合体,得到物种信息表;
多样性分析
分析之前,先进行标准化,进行抽平。
对样本内微生物多样性进行分析(alpha多样性)
对样本间微生物多样性进行分析(beta多样性)
功能基因预测
采用PICRUSt软件,将物种序列比对到KEGG数据库,对菌群的整体功能进行预测。
挑选差异物种
采用随机森林模型,对两组信息进行分析,筛选出合适的biomarker。
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