宏转录组测序

产品介绍：

宏转录组测序（Metatranscriptomics）是一种高级生物技术方法，用于研究环境样本中多种微生物生物体的转录活性。与传统基因组测序关注DNA序列不同，宏转录组测序聚焦于分析样本中微生物的RNA转录产物，以揭示其基因表达水平、功能和代谢活性。

技术原理：

1）RNA提取：从环境样本中提取总的RNA。这些RNA包括mRNA（编码蛋白质的RNA）以及各种类型的非编码RNA，这些RNA反映了微生物在特定环境中的基因表达状态。

2）逆转录：提取到的RNA需要经过逆转录反应，将RNA转录成互补DNA，即cDNA。这一步骤利用逆转录酶使RNA作为模板合成互补的DNA链，生成与原始RNA相对应的cDNA。

3）文库构建： 将生成的cDNA进行处理，以创建测序所需的文库。这通常涉及将cDNA断裂成适当的片段，然后在片段的末端连接适配体序列。适配体序列包含识别标记，使得测序平台可以识别并读取每个片段的序列。

4）高通量测序：构建好的文库被送入高通量测序仪，该仪器能够同时读取成千上万个片段的DNA序列。这些片段对应于环境样本中不同微生物生物体产生的cDNA片段，这些片段的序列代表了微生物的转录活性。

5）数据分析：测序数据需要进行生物信息学分析。首先，将测序得到的片段与已知的基因组或转录组数据库进行比对，以确定每个片段的来源微生物。接着，通过计算每个片段的数量，可以估计不同微生物的基因表达水平。进一步的功能注释和通路分析可以揭示微生物在环境中的功能和代谢活性。

技术流程：

应用方向：

1）环境微生物生态学： 宏转录组测序可用于研究土壤、水体、空气等不同环境中微生物的转录活性。这有助于了解微生物在不同生态系统中的功能、相互作用以及对环境变化的响应。

2）生态互作研究： 通过分析微生物的转录活性，可以揭示微生物之间的相互作用、共生关系以及生态系统中的营养循环和能量流动。

3）疾病与宿主微生物组关系： 宏转录组测序可用于研究宿主与其共生微生物的相互作用。这有助于了解微生物在健康和疾病状态下的转录变化，以及它们对宿主免疫系统的影响。

4）生物工业： 在微生物发酵和产物合成过程中，宏转录组测序可用于监测微生物的基因表达情况，优化生产过程并提高产物产量。

5）污水处理和环境监测： 宏转录组测序可以帮助监测污水处理系统中微生物的功能和代谢活性，以提高处理效率。此外，它也可用于环境监测，帮助识别环境中的微生物种类和其代谢特征。

6）新药开发： 通过分析微生物在不同条件下的基因表达，可以寻找潜在的药物靶点或合成新的生物活性分子。

7）生态学研究： 宏转录组测序可用于研究特定生态系统中的微生物群体，以揭示其对环境变化的适应性和响应机制。

8）食品安全与质量控制： 宏转录组测序可以用于食品微生物的研究，有助于了解食品中微生物的代谢活性和潜在致病性。

9）生物多样性研究： 通过分析不同环境中的微生物转录活性，可以揭示微生物多样性的分布、变化以及生态系统中的生物地理学模式。

我们的优势：

1）价格优惠、交付周期短：提供综合比价通道，高效高质量的交付结果

2）疑难样本处理可处理：抽提效率高，最大化利用珍贵样本

3）严格的数据质控：严格的质量控制体系，保证准确性

4)  测序平台：通量更高，速度更快，运行时间更短。

5) 定制化分析方案 ：定制实验方法，个性化分析解决方案

基因组质量得分

PCA分析

系统发育进化树

系统发育进化树

箱线图

物种丰度和聚类图

物种相对丰度比较

菌株相对丰度

线性判别分析 

气泡散点图

热图

箱线图

网络互作及物种相关性

冗余分析

气泡图

KEGG通路富集差异表达基因 

COVID-19

Heightened Innate Immune Responses in the Respiratory Tract of COVID-19 Patients (Zhou et al, Cell Host Microbe, 2020, IF=30.3)

探索人体免疫系统对COVID-19感染的反应

BALF细胞宏转录组结果表明COVID-19患者存在强大的天然免疫应答；COVID-19患者促炎基因表达增强，表现为趋化因子显性的高细胞因子血症；ISGs在COVID-19患者中高表达，与炎症相关的基因表达过多，具有免疫致病潜力。

COVID-19 和 CAP 患者 BALF 中的 差异表达基因

土壤：

（1）采样所用工具、塑料袋或其他物品都要事先灭菌，或用采取的土壤擦拭。

（2）取5-10 cm处普通土壤，针对际土壤，需采集20 cm深的土壤于50 mL的无菌管里，多点采取重量相当的土壤进行混匀，去除杂质后再取一定量土壤装入无菌管，每个样品取样2-10 g，迅速放在液氮里冻存。

（3）密封后用大体积干冰运输，且要保证我方在收到样品开箱检验时有足够的干冰剩余。

注意事项：为防止交叉污染，不建议使用自封袋取样。

污泥：

（1）活性污泥样本取自活性污泥装置中，一般取样量大于20 mL，将其置于无菌管中，建议立即提取后-80 ℃保存。

（2）海洋沉积样本根据研究目的进行取样，一般建议取1 kg以上的沉积物装入塑料袋中，低温运输并尽快进行提取-80℃保存。

注意事项：活性污泥样本等一般建议及时提取，样本体积较大，长时间-80℃保存，主要是冻融提取比较困难，加大了实验工作量及难度。建议提取后保存RNA即可。

针对固体样品可以直接冻存送样。建议使用RNA保护剂保存，具体方法如下：

（1）每克土壤加入2~2.5倍体积保护液，如1 g土壤中加入2~2.5 mL保护液。注意：若对象是底泥沉积物样品，每克湿重样品请加3倍体积保护液。

（2）涡旋或手工摇匀，使样品与溶液混匀，保护液液面应当高于土样层。根据情况-20℃、4℃或室温保存。

（3）提取样本RNA时，2500×g离心5 min，移除Tube管中的保护液，收集土样。

备注：常用保护液为LifeGuardTM Soil Preservation Solution或RNAprotect Bacteria Reagent。

水体：

（1）采样后进行滤膜过滤，选择合适孔径的滤膜，对于澄清水体或者略浑浊水体，选用0.22 μm或者0.45 μm的滤膜，取样体积大于5L。

（2）对于浑浊水体，建议先用大孔径的滤膜过滤一遍，再用小孔径的滤膜过滤。

（3）将滤膜冻干后，用大体积干冰运输，且要保证我方在收到样品开箱检验时有足够的干冰剩余。

人、动物样本：

动物组织样本，采用RNase-free 或1×PBS缓冲液（pH7.4）清洗，可用RNAlater保存剂，或液氮速冻，-80℃以下的环境中保存，或干冰运输。

所有宏转录组样本类型，提取完毕，RNA总量需大于2 μg，OD260/280值为1.6~2.3，有明显主条带28S/18S≥1，即达到合格。