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标记基因全长测序




以PacBio公司的RS II和最新的Sequel测序系统为代表的第三代测序技术,通过SMRT单分子实时测序技术(Single molecule real-time sequencing),可以对DNA序列实现单分子级别的超长读长测序,因而能够轻易读取登陆的rRNA基因/ITS全长序列,不再受制于短序列的局限性,更全面的揭示物种多样性;其次,通过PacBio所独有的环形一致性测序模式(Circular-consensus sequence,CCS),可以极大地提高单碱基测序的准确率,远超二代测序的准确率,从而充分保障获得的rRNA基因/ITS全长序列的精确性。基于以上两点,PacBio的SMRT测序技术能够大大提高我们在种甚至菌株等精细水平娱乐菌群多样性和组成谱的能力。


产品特点

CCS测序模式基本原理

16S rRNA基因各V区的序列保守性并不一致,因而基于16S rRNA基因全长序列的三代测序,可以更全面地反映物种的种属信息。a图,以Salmonella属为代表,全长序列的种间差异达到97.4%,但V4区高度保守,二代测序结果将低估该物种的多样性;b图,某些物种在V4区的多样性可能高于其他V区,因而二代测序结果将高估相关物种的多样性。*

两种平台测序结果的精细比较,三代测序的结果显著降低了物种分类信息的不确定性。*

PacBio和Illumina平台对菌群16S rRNA基因测序结果的比较,三代测序的结果能显著提升种水平的物种检测精确性,并大幅改善物种分类信息的不确定性。

*Singer, E., Bushnell, B., Coleman-Derr, D., Bowman, B., Bowers, R.M., Levy, A., Gies, E.A., Cheng, J.-F., Copeland, A., Klenk, H.-P., et al. (2016). High-resolution phylogenetic microbial community profiling. ISME J 10, 2020-2032.


单分子测序,全方位研究

种水平的精细组成图


结合聚类分析的种水平菌群组成热图


组间差异显著的种水平分类单元的丰度分布小提琴图


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