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    发布时间: 2016 - 11 - 03
    摘要人类肠道微生物是决定健康和疾病的重要因素,当前的研究主要强调微生物数量塑造的其物种多样性。本文对来自德国北部的2个人群共计1812个人的肠道微生物进行全基因组关联分析。包括对饮食和其它非遗传因素进行控制,发现了全基因组范围内和全部微生物变异及个体分类显著关联的多遗传位点,其中包括VDR基因(编码维生素D受体)。文章发现了在缺失VDR基因的小鼠与正常的对照组之间微生物群落有明显的变化,以及微生物群落和挑选的人的胆汁酸与脂肪酸之间的关系,包括VDR的配体及下游的代谢物。全基因组范围内检测到多个宿主与微生物关联的重要位点,尤其是一些疾病敏感基因和甾醇代谢通路元件相关位点。非遗传和遗传因素分别在肠道微生物中具有大约10%的变异,而对个体的影响相对是比较小的。材料方法两个人群(914+1115)排泄物用于DNA提取。细菌DNA提取:QIAamp DNA Stool Mini kit;测序策略:Illumina MiSeq(16S RNA v1-v2);嵌合体去除:UCHIME (v6.0);reads分类:RDP classifier,参考数据库为(RDP14);血清样品脂肪酸的胆汁酸测量:HPLC-MS/MS;对其中197个进行16S RNA测序的样品进行宏基因组测序:Illumina MiSeq(PE125bp)。 研究结果1、两人群微生物多样性注释  两个人群微生物门水平的组分几乎表现出一致的分类结果。两个人群微生物属水平的分类结果,拟杆菌属丰度最高。 2、影响微生物多样性的协变量确立两个人群及整体分别对不同协变量进行效应大小分析。(年龄、性别、抽烟程度、健康指标、营养素、饮食)a,两个人群的微生物PCoA分析,箭头所指代表其中8种主要的微生物属。b,微生物与年龄、健康指标及不同吸烟水平间的相关性分析。每个虚线内包含每组50%样品,箭...
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    发布时间: 2016 - 10 - 13
    摘要    植物代谢组已经得到了广泛的描述,同时也经常被当作连接基因组和表型组的桥梁。本文报道了稻粒的新陈代谢和表型的全基因组关联分析,除此之外还包括水稻叶片和玉米籽粒的代谢全基因组关联分析,并展示了两物种之间特有及共有的遗传物质。研究发现了潜在的影响重要的代谢和形态学性状的候选基因。研究发现不同组织间水稻新陈代谢的不同遗传结构部分是由组织特异性表达引起的。利用平行的代谢和表型的全基因组关联分析,发现响应籽粒颜色和大小变化的候选基因以及代谢型-表型连锁的证据。本研究示范了植物中功能基因组和代谢组之间在克隆一些复杂性状微效QTL中共同利用的策略优势。 材料方法植物材料:来自世界各地的502份水稻。代谢物描述:液相色谱分离整个干燥稻粒的代谢物。代谢物提取:干燥稻粒(100mg)研碎,4℃+1ml纯甲醇/70%甲醇(0.1 mg/L利多卡因)过夜提取。代谢物定量:scheduled multiple reaction monitoring method。GWAS:测序数据来自RiceVarMap (http://ricevarmap.ncpgr.cn)。统计学分析:广义遗传力(H2):mixed effects model;玉米成对SNP位点:(http://www.maizegenetics.net/tassel)。代谢网络:Cytoscape (3.0.2)。 研究结果1、水稻籽粒代谢组描述a,对代谢物的质谱峰mr208位置的全基因关联分析。b,关联强度最高SNP位点相距22Kb位置的基因OsLKR,编码的蛋白为酵母氨酸脱氢酶。因此mr208位置的代谢物可能是酵母氨酸。c,d,利用MRM分析方法获得质谱峰mr208,并对其出峰时间及物质质合比进行统计。2、  水稻籽粒代谢的遗传基础 587种代谢物...
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    发布时间: 2016 - 08 - 26
    研究背景:海底岩石的化能自养微生物群落潜在地给深海海洋提供大量有机碳,而我们对海底有机体复杂的活动及代谢过程知之甚少。本文结合宏基因组、宏转录组、和RNA稳定同位素探测(RNA-SIP),分析一个活跃的海底火山(Axial Seamount)在低温热液下活跃的自养细菌及古细菌的代谢潜能、表达模式、通路。宏基因组和宏转录组发现硫、氢基因和转录本,以及氨氧化、氧呼吸、脱氮作用、产甲烷作用,以及多个固碳途径。再通过RNA-SIP实验,模拟海底环境,随着温度降低,富集的13C在分类和功能多样性出现差异。在30℃和55℃,主要是变形菌纲,氧化氢及减少硝酸盐的反应。产甲烷的古菌在55℃出现,并且在80℃时仅有产甲烷的古菌。相应的,随着温度的升高,主要的CO2固定途径从还原三羧酸(rTCA)变为还原乙酰辅酶A途径。本研究结合RNA-SIP及宏转录组,阐明了不同的自养微生物群落在深海热泉喷口随温度梯度变化的存在形式和活性。 材料与方法:1、流体收集(深海热泉使用深海研究潜艇ROV ROPOS从Marker113喷口收集,深度1521米)。  2、RNA-SIP的基本技术路径:利用稳定性重同位素底物(13C标记的碳酸氢钠)原位培养复杂环境样品;超高速离心获得目标微生物群落的重同位素RNA并进行下游分析。RNA-SIP实现了单一微生物向复杂微生物群落研究的转变,为在群落整体水平系统研究微生物在自然环境中重要生理过程的分子调控机制、定向发掘重要微生物资源和生物技术开发提供了关键技术支撑。 三个温度的RNA-SIP实验分馏。X轴-浮力密度,Y轴RNA浓度。用符号表示的RNA用于文库制备和测序。12C对照组(自然群落),13C实验组(标记的化能自养群落)。 测序策略和分析流程:测序:Illumina HiSeq 1000。PE,overla...
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    发布时间: 2016 - 08 - 25
    摘要当前研究越来越强调微生物在人体健康中的重要性,而造成人体健康表型差异的原因是每个人体内的微生物种类各有不同。然而在相同物种的不同菌株中,可移动基因能够提供很明显的表型变异。人体微生物的可移动基因的功能和分布很少被了解,尤其是这些基因是否是全世界范围内同源的或者受人类群体结构约束。本文研究者们利用单细胞基因组和宏基因组测序,比较来自81个北美城市和172个斐济居民的微生物中的可移动基因。最终在北美和斐济人体微生物中发现大量的差异可移动基因,其中一些差异基因的功能变异反映了不同饮食习惯,例如在斐济人个体中发现植物淀粉降解基因的大量积累。尽管斐济相邻村庄的人体微生物组成很相似,但是研究者们同样发现了可移动基因的变异。最终发现了很高的重组率导致个体特异的可移动因子的出现,表明很多基因的富集能够反映环境的选择而不是传播的限制。总体来说,研究的数据支持人类的活动和行为能够给可移动基因的形成提供选择压力的假说,同时可移动基因的获得对特殊的人类种群开拓也具有重要意义。 材料方法唾液样品:20%甘油收集,冷冻30分钟收藏。粪便样品:用于宏基因组测序,30分钟空洞时间收集,储存在RNALater中,-80°C冷藏。用于单细胞分析,30分钟空洞时间收集,储存在20%甘油+PBS中,-80°C冷藏。7个个体(来自斐济人群微生物计划)用于单细胞基因组分离。单细胞分离采用两种不同单细胞扩增策略: 流式分离-单细胞扩增:20% PBS-甘油浓缩细胞(1M细胞/ml),连续通过30ul、11ul过滤膜,20s声波处理,稀释50-100倍,单细胞被分配到384-wells中的每个wells,室温碱裂解15分钟,MDA(多重置换扩增)扩增(大肠杆菌,30°C,16h)。最初识别的单细胞:16S引物:96F+1392R扩增16S rDNA V68区。Sanger se...
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    发布时间: 2016 - 08 - 17
    研究背景:气候变暖越来越导致植物和动物多样性的显著变化,但目前还不清楚气温会如何影响微生物的多样性,特别陆地土壤中的微生物。本研究显示,依据代谢生态学理论,环境温度的变化比环境PH可以更好地用来预测土壤细菌、真菌和固氮微生物的分类学、系统发育多样性。然而,全球温度梯度变化对微生物多样性变化速率的影响远远低于已报道的植物和动物,这表明植物、动物和土壤微生物群落对气候变化的多样性响应有差异。据我们所知,本研究是首次证明不同微生物群落多样性随温度梯度而变化的速率显著低于其它主要分类系统(物种)。这对评估人类活动导致的气候变化、土地使用和其它因素的作用具有重要启示。 材料与方法:材料:北美不同纬度的6个森林的共126种森林土壤,从科罗拉多的高山针叶林到巴拿马的常绿热带森林。具有广泛的温度梯度,年平均温度介于2.5~25.7℃。方法:对每个土壤样品进行DNA提取和纯化,用Illumina MiSeq测序,针对1、16S rRNA的V4区;2、真菌内转录间隔区(ITS2);3、固氮细菌的细菌固氮酶亚组H(nifH)。 测序策略和分析流程:测序:Illumina MiSeq。每个样品设置三个生物学重复。土壤化学性质:土壤水分、土壤pH、土壤C、N含量,土壤NH4+、NO3-含量。分析策略和流程:1、设置过滤标准;2、U-CHIME过滤嵌合体;3、UCLUST聚类OUT丰度和多样性估计:Chao1value、Shannon-Weaver index、phylogeneticdiversity(1、yNAST、MUSCLE、Mothur、FastTree2、Picantepackage in R;2、NRI)统计方法:皮尔逊相关性(微生物多样性和样品特性)、利用r2和AIC进行线性和非线性拟合、Manteltest(vegan package in R) 结果:...
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    发布时间: 2018 - 11 - 08
    砷暴露对小鼠肠道宏基因组和代谢谱的响应IF=8.3091.摘要背景:人类肠道是一个极其复杂、多样和庞大的微生物群落-肠道微生物群。肠道微生物群在代谢过程、能量产生、免疫和认知发育、上皮稳态等方面发挥着重要作用。然而,肠道微生物群的组成和多样性很容易受到外界因素的影响,这就增加了接触有毒环境化学物质导致肠道微生物群改变或失调的可能性。砷的暴露影响全世界的大量人口,并且与许多疾病有关,包括癌症,糖尿病和心血管疾病。目的:研究了砷暴露对肠道微生物组成及其代谢状况的影响。方法:采用16S rRNA基因测序和质谱代谢组学分析相结合的方法,研究砷暴露对肠道微生物群的功能影响。结果:16S rRNA基因测序结果表明,10 ppm砷暴露4周后,砷对C57BL/6小鼠肠道微生物组分有明显的干扰作用。此外,代谢组学图谱显示了一种并行效应,许多肠道菌群相关的代谢物在多个生物基质中被干扰。结论:砷的暴露不仅改变肠道微生物群落的丰度水平,而且在功能水平上也严重干扰其代谢状况。这些发现可能为肠道微生物群的微扰及其作为接触砷导致或加重人类疾病的潜在新机制的作用提供新的见解。2.材料和方法动物和处理:无特定病原体的C57BL/6雌性小鼠20只(6周龄,体重20±3g)。平均分为两组。两组小鼠在同样的环境条件下饲养,供给相同的食物和水。饲养到8周龄后,处理组:饮用水中注入无机砷(亚砷酸钠,10ppm)持续四周;对照组:依旧供给清水。在整个实验过程中,每天评估小鼠腹泻,脱水和身体状况恶化的情况。用砷4周后,用二氧化碳对小鼠实施安乐死并进行尸体剖检。对肝脏(左侧,内侧,右侧和尾状叶)和结肠(远端,横向和前期结肠)的多发区域的炎症,水肿,上皮缺损,高血浆和发育异常等指标进行评估。病理评分未显示对照组和砷治疗组小鼠之间存在任何显着差异,也未观察到体重,死亡率和食物摄入量的任何显着变化。16SrRNA测序数...
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发布时间: 2018 - 01 - 18
枇杷分类地位:蔷薇科,苹果亚科,枇杷属枇杷原产中国东南部,因叶子形状似琵琶乐器而名。摘要植物SWEET家族是一个糖转运家族,在植物发育中扮演重要角色。本研究中,通过RNA-seq鉴定了7个枇杷的SWEET家族成员。分别命名为EjSWEET1,EjSWEET2a, EjSWEET2b, EjSWEET2c,  EjSWEET4,  EjSWEET15,  and  EjSWEET17。系统进化树和功能注释预测分析显示:枇杷SWEET家族有蔗糖、葡萄糖和果糖转运功能。通过对7月龄的枇杷幼苗施加高浓度的糖或盐,研究枇杷SWEET家族对外源糖或NaCl的响应。结果显示:大多数枇杷SWEET家族基因能够响应外源施加的蔗糖、葡萄糖、果糖和盐。材料与方法1、植物材料本研究采用“Zaozhong6”栽培种作为研究材料,将种子播种在土壤,待其长到10~~15cm时,选取90棵相同大小的植株随机分成15组,每组6棵,分别施加500mL的1M 蔗糖,葡萄糖和果糖,以及0.4M的盐溶液,对植株进行处理,施加等体积的水作为对照。在处理后的0, 4和8小时,收集嫩叶。2、RNA的提取和测序提取RNA,构建文库,用Illumina  HiSeq2000进行高通量测序。3、测序数据的分析转录组数据组装、拼接,获得Unigene ,然后对其进行GO,COG,KOG,KEGG注释。,找到了差异表达基因SWEET基因家族,对其进一步分析,运用在线数据库预测其可能的蛋白功能。4、SWEET家族系统发育进化树分析从数据库中下载已鉴定的植物SWEET序列,然后对其进行多重比对,系统发育进化树用MEGA6.0分析和作图。5、qRT-PCR表达分析用荧光定量方法对枇杷的SWEET家族成员在各种外源胁迫下的表达模式进行分析。结果1、SWEET家族基因的鉴定利用在线数据库:M...
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发布时间: 2018 - 01 - 16
摘要长苞铁杉是中国特有的濒临灭绝的针叶林种。本文利用高通量测序完成了一个长苞铁杉品种的叶绿体基因组的组装。组装出完整的叶绿体基因组大小为120,900bp,其中包含一段34,239bp的反向重复区域。基因组共包含127个基因(88个编码蛋白的基因、34个tRNA以及5个rRNA),这些基因组大多数都是单拷贝,然而其中29个编码蛋白基因、11个tRNA和1个rRNA是多拷贝。AT碱基含量占叶绿体基因组的60.6%,通过对20种裸子植物的叶绿体基因组构建进化树结果表明所有松科植物聚类到一个单支,而长苞铁杉和铁杉的亲缘关系最近。这项研究为未来濒临灭绝的地方性植物的基因组信息的获取提供研究方向。材料方法Tsuga longibracteata W. C. Cheng单株的新鲜叶片;测序平台:Illumina Hiseq4000 PE150,15.3M PE reads(平均覆盖深度185X);参考叶绿体基因组:铁杉(GenBank: LC095866);组装:NOVOPlasty;基因组注释:CpGAVAS;物理图:OGDRAW;20种叶绿体基因组alignment:MAFFT;NJ树:MEGA6.0;研究结果1、叶绿体基因组组装及注释结果长苞铁杉叶绿体基因组(120,900bp),大单拷贝区域(LSC)49,136bp,小单拷贝区域(SSC)10,426bp,88个编码蛋白的基因、34个tRNA以及5个rRNA2、裸子植物基因组系统发育树构建长苞铁杉属于松科-冷山亚科,与铁杉的亲缘关系最近文章总结对在中国濒临灭绝的长苞铁杉进行叶绿体基因组测序,组装出完整的叶绿体基因组并完成注释,保留了该物种的叶绿体基因组资源。通过与其他多种裸子植物的叶绿体基因组比较,构建系统发育树,结果表明长苞铁杉和铁杉的亲缘关系最近,符合生物学分类。为今后铁杉属其它物种叶绿体基因组研究提供方法和基础。参考文献...
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发布时间: 2018 - 01 - 16
摘要在农业系统中土壤中的古细菌对氮、碳、硫等营养元素的循环是有重要作用的。本研究的目的是对古细菌16S rRNA基因进行高通量测序,评估进行了15年谷类-豆类作物轮作的耕作制度对土壤古细菌群落结构的影响。耕作处理包含:去除残茬的常规耕作(T)、免耕去除残茬(NT)、不去残茬的常规耕作(TS)、免耕不去除残茬(NTS);结果表明丰度最高的为泉古菌门(96%),其次分别是广古菌门(Parvarchaeota和其他门水平古菌()。OTU的统计结果表明物种丰度:NT NTS TS T(取样深度为0-10cm),影响微生物群落的因素分析结果表明主要是耕作制度,而非留茬或留茬-耕作之间互作。非多维尺度分析(NMDS)通过取样深度,清楚的将微生物分为不同的组别。线性判别分析(LEfSe)结果表明,泉古菌门和奇古菌门在去除残茬的常规耕作条件下的0-10cm样品中显著富集的,而广古菌门和热源体纲是在不去残茬的常规耕作条件下的样品中显著富集的。保护性的耕作制度(NT、NTS)提升古菌的平均分布,而常规的耕作制度(T、TS)对某些古细菌会产生富集影响。材料方法取样:四种耕作条件(0-10cm、10-30cm)各随机取3个点的样品,然后每个点的3个生物学重复混样,再平均分成3个次级样品(共24);测序方案:Illumina Hiseq,16S rRNA (V3-V4);clean tag:11,093-20,601;测序reads组装:PANDAseq,嵌合体去除:USEARCH v7.1,OTU聚类:UPARSE(97%相似度),OTU注释分类:UCLUST,Alpha /Beta多样性分析:QIIME。研究结果1、微生物群落结构统计分析四种处理下0-10cm土壤中古细菌的OTU个数之间都差异显著,耕作的影响差异显著,残茬或残茬和耕作互作影响差异不显著。10-30cm土壤中古细菌的OTU个...
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发布时间: 2018 - 01 - 09
点带石斑鱼是一种原生雌雄同体海水鱼,由于其良好的肉质性质,在中国大受欢迎,具有很高的商业价值。最近,由于纳米技术的快速发展,铜纳米粒子(Cu-NPs)在日用消费品以及电子,医疗,生物科学等行业的应用日益增多。尽管纳米技术产品的广泛应用会带来明显的好处,但是对海洋环境的影响以及与水生生物群可能的相互作用的知识却很少见。铜纳米粒子可以积累在水生生物体中,并转移到更高的营养级别,对动物和人类构成健康危害。应用于纳米毒理学的转录组学和蛋白质组学可能有助于了解不同类型Cu污染物在水生生物体中的主要毒性机制和作用模式,并有助于识别纳米粒子暴露和影响的新颖和无偏见的生物标志物。表征转录组和蛋白质组可能提供了深入了解铜诱导鱼肝反应的分子机制,可能是一种有效的方法来识别新蛋白质,以及评估生态风险。在本研究中,使用暴露于Cu-NPs或CuSO4 24h的E. coioides幼鱼的肝脏来表征差异表达的基因和蛋白质,并鉴定对Cu-NPs或CuSO4毒性具有特异性的新的分子生物标志物。4的点带石斑鱼的转录组学,蛋白组学和生理学分析" title="暴露于Cu-NPs或CuSO4的点带石斑鱼的转录组学,蛋白组学和生理学分析"/01材料与方法1.1粒子特性通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)确定两个组分中Cu的浓度。每个样品6个重复。通过X射线粉末衍射研究在海水中发生的Cu-NP的组成变化。离心后收集样品,经过夜真空干燥。将干燥的样品立即置于气密的小瓶中,并使用X射线粉末衍射进行分析。1.2鱼的饲养和24h LC50计算适应后,将6组鱼(每组10只,平均体重3.1±0.2g)随机放入装有50L过滤海水的容器中,然后暴露于不同浓(0,1.6,2.4,3.7,5.8或9.0mg Cu L-1)Cu-NPs。在接触期间,鱼不喂食,死鱼也被...

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