宏转录组测序是对环境微生物群落动态结构与功能的调查,通过对环境样品中所有微生物集合的转录产物进行高通量测序组装,无需参考序列,直接获得转录产物的相对丰度,通过基因预测软件,挖掘RNA水平的功能基因,揭示微生物在不同环境条件下的基因调节调控和表达的差异性,并据此推断相应未知基因的功能,探究特定调节基因调控基因的作用机制,对微生物群落与环境之间的相互作用和不同生态位的代谢策略进行研究。


Pathway富集分析
经典案例
结合宏基因组与宏转录组分析海水不同深度的微生物分类 The ISME Journal, 2010.
Integrated metatranscriptomic and metagenomic analyses of stratified microbial assemblages in the open ocean.
研究人员在北太平洋,夏威夷群岛海域附近采集4个不同深度的海水样本,测序得到38Mbp的宏转录数据和157Mbp的宏基因组数据。对宏基因组和宏转录组中含有16SrRNA序列的reads进行物种分类,其中丰度最高的3个属Prochlorales、Consistiales和Cenarchaeales在4个样本的DNA文库和cDNA文库中的丰度约占36–69%和29–63%。
高表达基因的功能特征表明特定物种与特异生化过程,如光和作用,肽聚糖合成,氨同化相关基因密切相关,对cDNA和DNA文库reads与SEED数据库比对进行功能分类,然后基于不同的代谢途径在不同环境下宏基因组和宏转录组中的相对丰度进行聚类分析。

图1 宏基因组与宏转录组中16S聚类结果

图2 不同环境下宏基因组和宏转录组中的相对丰度进行聚类分析
推荐文献
[1]Methane yield phenotypes linked to differential gene expression in the sheep rumen microbiome.Genome Res. 2014, 24(9): p. 1517-25.
测序策略
产品类型 | 建库类型 | 测序策略 | 建议数据量(Clean data) | 周期 |
宏基因组测序 | 常规文库 | Illumina Hiseq ,PE101 | 至少 4-5Gb clean data | 60工作日 |
送样建议
样品类型 | 总量 | 浓度 | 其他要求 |
简单 Meta Total RNA(土壤菌群、海洋微生物菌群等复杂Meta 样品除外) | m≥2μg | c≥40 ng/μL
RIN≥7.0
23 S/16 S≥1.0 | / |
Meta | ≥1g | / | / |
FAQ
宏转录组测序常见问题