16srrna测序技术在肠道微生物中的应用研究进展_李东萍

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1、生物技术通报·技术与方法·BIOTECHNOLOGYBULLETIN2015,31(2):71-7716SrRNA测序技术在肠道微生物中的应用研究进展11，21，2李东萍郭明璋许文涛（1.中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京100083；2.中国农业大学食品科学与营养工程学院食品安全检测与风险评估实验室，北京100083）摘要：16SrRNA测序是高通量测序依赖的肠道微生物研究方法之一，该方法可以对肠道微生物中的所有菌种进行精确定量，因此正逐渐成为研究肠道微生物菌种丰度变化的主流。肠道微生物16SrRNA测序的应用过程中有两个问题至

2、关重要，一是如何根据需要选择测序方案；二是面对高通量测序得到的海量数据，如何进行生物信息学分析，以得到具有生物学意义的结果。从测序平台、测序片段、测序数据量的选择3个方面讨论了如何选择测序方案，并从序列聚类与注释、群落结构分析、关键分类单位的筛选与功能分析等方面对目前常用的生物信息学分析手段进行综述。关键词：肠道微生物；16SrRNA；高通量测序DOI：10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.02.010AdvancesandApplicationsonMethodologyof16SrRNASeq

3、uencinginGutMicrobiotaAnalysis11，21，2LiDongpingGuoMingzhangXuWentao（1.CollegeofFoodScienceandNutritionalEngineering，ChinaAgriculturalUniversity，Beijing100083；2.LaboratoryofFoodSafetyDetectionandRiskAssessment，CollegeofFoodScienceandNutritionalEngineering，ChinaAgricultura

4、lUniversity，Beijing100083）Abstract：16SrRNAsequencingisoneofthehigh-throughput-sequencing-basedmethodsusedingutmicrobiotaanalysis.Almostallthebacterialspeciesingutmicrobiotacanbequantifiedthrough16SrRNAsequencing,whichhasmadethismethodintothemainstream.Twoissuesareveryimp

5、ortantintheapplicationof16SrRNAsequencing：sequencingstrategyandbioinformaticanalysis.Inthisreview,threeaspectsofthesequencingstrategy,includingsequencingplatform,sequencingregion,anddatasizewerediscussed.Whileonbioinformaticanalysis,theadvanceinsequencesclusterandannotat

6、ion,microbiotastructureanalysis,keytaxascreeningandfunctionalanalysiswerereviewedhere.Keywords：intestinalmicrobiota；16SrRNA；high-throughputsequencing近年来肠道微生物与饮食和健康的关系被越来通过比较3个阶段研究方法的特点与应用，人越多的阐释，在很大程度上得益于肠道微生物研究们可以发现培养依赖的方法在鉴定菌种的同时即可技术的快速发展。肠道微生物的研究大体经历了培获得相应菌株，方便后续研究，但培

7、养法本身费时养依赖的方法，非培养依赖的传统分子生物学方法，费力，肠道微生物以厌氧菌和兼性厌氧菌为主，培基于测序的高通量组学方法3个阶段。鉴于本课题养起来更加困难，并且在培养的过程中菌种比例会组已针对前两个阶段的方法发表了专门的综述文章，发生改变，使得其应用存在瓶颈。非培养依赖的传［1］对此做了详细全面的介绍和比较，在本文中，将统分子生物学方法可以不经培养直接从样品中提取对第三阶段的方法，即近几年发展迅速并成为主流肠道微生物基因组，利用分子生物学手段进行分的16SrRNA高通量测序法作详细介绍。离、鉴定和定量，使其结果可以比较准确的反应肠

8、收稿日期：2014-06-28基金项目：北京市科技新星计划（XX2014B069）作者简介：李东萍，女，研究方向：食品科学与工程；E-mail：345908374@qq.com通讯作者：许文涛，男，副教授，