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    发布时间: 2019 - 01 - 29
    小基因组测序,等待您的加入!客户发表文章:”The Complete Plastid Genome of Magnolia zenii and Genetic Comparison to Magnoliaceae species“        壹俺们很优秀,无奈太低调,悄悄告诉您,俺们公司客户叶绿体文章又有一篇发表啦!集思慧远带着自主研发的叶绿体组装软件为您科研道路上添砖加瓦!下面小编就带您看看,一篇叶绿体文章如何造就!贰                      宝华玉兰的完整质体基因组及其与木兰科植物的遗传比较                           IF=3.098宝华玉兰是一种极度濒危物种,仅存于中国江苏省宝华山有18棵。关于它的分子生物学的信息很少,直到现在还没有对宝华玉兰进行质体基因组研究。本文通过对宝华玉兰(Magnolia Zenii)的完整叶绿体基因组进行测序组装,鉴定SSR,并通过对近缘物种基因组结构和序列数据的比较分析,揭示了5个突变热点,对今后木兰科的系统发育和进化研究具有重要意义。这篇文章的研究内容如下:1、叶绿体基因组组装宝华玉兰基因组长160,048 bp,GC含量为39.2%,包括一对26,596 bp的反向重复区(IRA和IRB),一个大单拷贝区(LRC)88,098 bp,一个小单拷贝区(SSC)18,757 bp.2、木兰科物种叶绿体基因组比较分析用28种木兰科物种和2种鹅掌楸的叶绿体基因组进行序列比对。宝华玉兰的叶绿体基因组放...
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    发布时间: 2019 - 01 - 28
    摘要油菜是一种重要的油料作物,为了适应不同的气候带和纬度,形成了三种主要的生态型(冬性,半冬性,春性)。这些生态型多样性背后的遗传机制目前还是未知的。本研究这对收集的世界各地的991份资源品种进行全基因组重测序并分析了这些资源的遗传多样性。测序结果分别和油菜“Darmor-bzh”,“Tapidor”基因组比对鉴定到5.56M/5.53M SNPs,1.86M/1.92M Indels。文章通过构建等位基因漂变图揭示主要群落的,利用遗传多样性和连锁不平衡参数研究了甘蓝型油菜两个亚基因组的非对称进化。选择性清除分析表明了调控各种植物发育和胁迫的直系同源基因间的遗传多样性。全基因组关联分析发现在FT和FLC同源基因的启动子区域的SNP,符合不同生态型的油菜。材料方法实验材料:来自39个国家,658种冬性、145种半冬性、188种春性油菜。测序策略:Illumina HiSeq Xten PE150,共7.9T(平均测序深度6.6X)。油菜参考基因组:‘‘Darmor-bzh’’ genome (B. napus v4.1 genome),‘‘Tapidor’’genome。系统发育分析:MEGA5.2(NJ树,Kimura 2-parameter model);LD分析:PLINK,群体结构:ADMIXTURE;PCA:EIGENSOFT(smartPCA)。SNP重组率计算:R package FastEPRR;等位基因漂移分析:TREEMIX,基因流画图:R package ggplot2。选择性清除:PopGenome(Fst),XP-CLR;关联分析:TASSEL(MLM)。研究结果1、991份油菜资源群体结构和遗传变异A/B.991份油菜资源全球分布情况及对应三种生态型;C.991份材料的系统进化分析(与油菜生态型大致相同);D.群体主成分分析,PC1能够区分冬性和半...
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    发布时间: 2018 - 12 - 13
    发表期刊:Postharvest Biology and Technology影响因子:IF=3.112(SCI二区)研究背景草莓(Fragaria×ananassa Duch.)由于其独特的风味和多汁的质地,是一种在世界范围内广受欢迎的园艺作物。它是维生素C和抗氧化剂的良好来源,但由于软化快、机械损坏、真菌腐烂和采后代谢迅速,很容易腐烂。在6℃贮藏1d后,草莓果实中的蔗糖水平由于快速的采后代谢而达到无法检测的水平。虽然草莓品种的贮藏期不同,但平均贮藏期通常只有3-5d。先前研究报道了CO2诱导的生理和机械变化,收获后,草莓果实中含有较高水平的二氧化碳(CO2)以提高可储存性。暴露于20%CO2中12或48h的草莓果实比在环境空气中贮藏3d的水果更结实。高浓度的二氧化碳会影响细胞壁钙的结合,提高果实的硬度。为了深入了解高浓度CO2在分子和生化水平上的影响,多学科方法是必要的。整合基因组学、蛋白质组学和代谢组学将有助于更好地理解植物对外界刺激的全面定性和定量反应。尽管对草莓果实采后对高CO2的响应进行了研究,但对细胞反应的全面了解仍不甚清楚。本研究联合转录组学和代谢组学方法来研究分子和细胞反应,将收获的草莓果实短期暴露于30%CO2,以全面了解改善的果实耐贮性。材料与方法01植物材料与CO2处理草莓于80%红色收获,收获后,果实立即运往实验室。选择大小和颜色一致的果实作为试验材料。分组:0D:环境空气0h(收获后立即)1D:3h环境空气处理后1d1DT:3h 30%CO2处理后1d 02硬度测定随机抽取3个重复容器中的10个草莓果实进行硬度测定(n=30),经硬度测定后丢弃。采用CT-3纹理分析仪进行硬度测量。用直径为100mm、速度为2mm、应变为5mm、直径为100 mm的平板探针,在果实赤道面测量果实硬度(N)。草莓果实表面微生物...
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    发布时间: 2018 - 12 - 13
    集思慧远客户发表——《王枣子根、茎和叶的比较转录组分析揭示了王枣子素生物合成的候选基因》英文标题:Comparative transcriptome analysis of roots, stems and leaves Isodon amethystoides reveals candidate genes involved in Wangzaozins biosynthesis杂志:BMC PLANT BIOLOGY影响因子:IF=3.930摘要    王枣子是一种重要的中药植物,具有治疗多种疾病的药理作用,包括肺结核。四环二萜类化合物王枣子素(王枣子甲素Wang zaozin A,王枣子乙素GlucocalyxB)是王枣子的主要生物活性化合物。然而,关于这些化合物生物合成的分子信息仍然不清楚。通过对王枣子中王枣子素积累水平的研究,发现该植物的根、茎和叶组织有很大的变化,表明不同组织间代谢产物生物合成和积累的可能存在差异。为了更好地阐明四环二萜生物合成途径,我们对根、茎和叶组织进行转录组测序,并进行了de novo序列组装和分析。分析了与二萜类生物合成有关的候选基因,如CPS、KSL等。用qRT-PCR方法对8种涉及四环二萜类生物合成的转录本在王枣子不同组织中的表达谱进行了验证,解构该通路的基因表达谱。ISPD、ISPF和ISPH(MEP途径)以及IaCPS和IaKSL(二萜类途径)候选基因在叶片和根中的差异表达,可能是造成王枣子叶片中王枣子素积累较高的原因之一。本文报道的基因组数据和分析为进一步研究这一重要药用植物奠定了基础。材料与方法植物材料:一年生健康王枣子个体的根、茎、叶(3个重复)王枣子素的提取与鉴定(靶标代谢):种类:王枣子甲素、王枣子乙素和王枣子丙素        &...
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    发布时间: 2018 - 12 - 10
    英文标题:Selection and Validation of Novel RT-qPCR Reference Genes under Hormonal Stimuli and in Diferent Tissues of Santalum album杂志:Scientific  Reports影响因子:IF=4.122摘要   逆转录实时定量聚合酶链式反应 (RT-qPCR)因其高通量、特异性和敏感性而被广泛应用于基因表达水平的研究。为了获得准确可靠的结果,RT-qPCR分析必须有一个合适的参考基因。到目前为止,经济热带树种檀香((Santalum album L.)还没有被验证的可靠参考基因。在本研究中,有13个候选参考基因(包括从大量的檀香转录组数据中筛选出的12个新的可能的参考基因,以及目前使用的β-actin基因)在不同的组织(茎、叶、根和愈伤组织)、以及水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯 (MeJA)、赤霉素(GA)处理作用下的愈伤组织中,用GeNorm,NormFinder,BestKeeper,Delta CT和 RefFinder算法综合验证。几种新的候选参考基因比目前使用的传统基因ACT要稳定得多。SA处理中ODD和Fbp1、MeJA处理中的CSA 和Fbp3、JA处理中的PP2C和Fbp2、以及3个激素处理中FBP 1和FBP 2,分别是最准确的参考基因。当FAB1A与PP2C结合后,被鉴定为四种组织最适宜的参考基因组合。而HLMt, PPR和FAB1A的组合则是所有实验样本中最理想的参考基因。此外,为了验证我们的结果,我们还通过参考基因及他们的组合在MeJA处理下的三种檀香组织中评估了SaSSy基因的相对表达水平。本研究中所鉴定的参考基因将提高RT-qPCR分析的准确性,并将有...
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    发布时间: 2018 - 12 - 03
    发表期刊:Microbiome影响因子:9.133(SCI一区)研究背景最近几年,对肠道微生物群(GM)的研究已经不仅仅是描述分类组成,通常是将16S rRNA基因测序应用于粪便样本,更广泛地研究GM的功能潜力,这是通过鸟枪法宏基因组学(MG)方法实现的。群体MG研究表明,尽管存在较大的个体间结构/组成变异,GMs仍有一组稳定的核心功能。然而,由于测序的基因不一定表达,MG不能提供可靠的信息,说明哪些微生物的功能特征实际上在响应宿主代谢、免疫、神经生物学、饮食或其他环境因素的刺激而发生变化。相反,这类信息可以由功能宏组学收集,如宏转录组学(MT)和宏蛋白质组学(MP),它们对微扰具有较高的敏感性,因此可能更好地反映宿主微生物相互作用。在这方面,特别令人感兴趣的是调查人类群体中潜在的和实际活跃的GM特征之间的关系,为了从已知的MG的潜能开始鉴定在健康肠中组成型表达的微生物功能。最近的一项研究已经针对MT实现了这一目标,在具有最高表达率(mRNA/DNA比率)和参与淀粉代谢,氨基酸生物合成,孢子形成和以及具有最低表达率的肽聚糖生物合成的基因中发现了核糖体蛋白和柠檬酸循环酶的转录物。人们对微生物蛋白的了解较少,尽管它们提供了有关GM代谢的主要信息,并且代表了宿主-GM相互作用中的关键分子。尽管有一些开创性的研究提出了对疾病有关的人类群体中的宏基因组和宏蛋白组的分析,到目前为止,还没有系统地、比较地调查健康人群的分类学和功能特征,这种特征可能和实际由GM表达。材料与方法01实验设计图1本研究的实验设计注:从临床监测的撒丁岛人群中选出15名健康成人(男性7名,女性8名)。从每个人身上采集粪便样本,同时进行Illumina鸟枪法DNA测序(宏基因组)和LTQ-Orbitrap鸟枪法质谱分析(宏蛋白组)。宏基因组学也被用作序列数据库,以便进行严格的宏蛋白质组/宏基因组比较,并进行分类和功...
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砷暴露对小鼠肠道宏基因组和代谢谱的响应

日期: 2018-11-08
浏览次数: 46




砷暴露对小鼠肠道宏基因组和代谢谱的响应

IF=8.309

1.
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测序数据分析:

Illumina Miseq;PE150bp。

使用QIIME软件(http://qiime.org)对原始配对的fastq文件进行质量过滤,解复和分析。

UCLUST软件(http://www.drive5.com/uclust)用于选择OTU。

使用核糖体数据库项目(RDP)分类器(http://rdp.cme.msu.edu)选择来自每个OTU的代表性序列组用于每个OTU的分类学鉴定。

GreengenesOTU(4feb2011构建)参考序列(97%序列相似性)用作RDP分类器的训练序列。

代谢组学的样品处理:在小鼠安乐死前一天,尿液收集容器周围放置干冰的代谢笼收集尿液样本,以防止在收集期间氧化或降解代谢物。另外从个体动物收集粪便颗粒。尸体剖检期间收集血浆样本

代谢组学分析:LC-QTOF-MS

代谢组学数据的数据处理:MassHunter软件进行数据格式的转换。

对具有显著变化的分子特征的确切质量进行了人类代谢组数据库(HMDB;http://www.hmdb.ca/),METLIN(http://metlin.scripps.edu)和KEGG数据库的搜索。

3.

结果


探索肠道微生物组功能变化的工作流程:

本实验采用16 SrRNA测序和代谢物分析相结合的方法,研究砷暴露对肠道微生物群及其代谢谱的影响。检查肠道微生物组变化与代谢组移位之间的相关性,以确定砷暴露对肠道微生物组的功能影响。

砷诱导的肠道微生物组变化:

图1A显示了在科水平上鉴定到的肠道细菌,每种颜色代表单个细菌家族。图1B中列出了肠道细菌组分的分类和倍数变化(p<0.05),使用多元统计分析可以很容易地区分由砷引起的肠道微生物组模式的差异。如图1C中的PCoA图所示,对照和处理的动物分离良好。与PCoA图一致,通过带有算术平均值(UPGMA)的未加权对组方法的折叠β多样性和层次聚类分析表明,所有对照和处理的动物都聚集在它们自己的组中,如图1D所示。

砷暴露对小鼠肠道宏基因组和代谢谱的响应

图1:(A)通过16SrRNA测序显示对照和砷处理小鼠的科水平的肠道微生物组成谱(每种颜色代表一个细菌科)。(B)与对照相比,砷处理小鼠中显着扰动的肠道细菌的倍数变化和分类分配(C)通过主坐标分析区分对照和砷处理小鼠的肠道微生物组模式。(D)UPGMA的分层聚类分析表明对照和砷处理的小鼠聚集在它们自己的组中,UPGMA距离树构建在0.03的距离。

砷引起肠道微生物代谢谱的改变:

   大量肠道细菌及其代谢产物在粪便中的结合,为评估肠道微生物群的功能变化提供了理想的生物样本。图2A显示,砷的暴露扰乱了肠道微生物群的代谢特征,分别有146条分子特征的增加和224条的减少。如图2B所示,使用代谢组图谱可以很容易地区分对照组和砷处理组,并对照组和砷处理动物进行了很好的分离,无交叉重叠。图2C中的分层聚类热图也显示了每个组中检测到的分子特征的相似聚类模式。

砷暴露对小鼠肠道宏基因组和代谢谱的响应

图2:(A)砷暴露使小鼠粪样代谢改变,其中370种分子特征与对照组相比有显著变化。(B)通过PCA将对照物与代谢物分布的砷处理小鼠分开。(C)使用具有1.5倍变化的分子特征构建的分层聚类热图(p<0.05)在各个组内显示一致的聚类模式

砷暴露对小鼠肠道宏基因组和代谢谱的响应

图S4:在血浆样品中鉴定出显着改变的代谢物(与对照相比倍数变化>1.5;p<0.05)。在15分钟时m/z=180.0658的MS/MS谱将该代谢物鉴定为马尿酸(A:尿代谢物;B:数据库中马尿酸的MS/MS谱);通过苯丙氨酸代谢合成嘌呤酸,并且已经将其鉴定为宿主-肠道菌群共代谢物(C)。(进一步的代谢途径分析表明,马尿酸是宿主-肠道菌群共代谢物,其丰度与不平衡的肠道微生物组成成分密切相关。)

肠道微生物组与代谢物的相关性

为了探索肠道微生物组变化与代谢物扰动之间的功能相关性,通过计算Pearson相关系数生成相关矩阵(图3A)。肠道微生物群的变化与代谢产物的变化有明显的相关性(p>0.5或<-0.5,p<0.05)。图3B列出了几种典型的肠道菌群相关代谢物,它们与特定的肠道细菌高度相关,以显示肠道微生物群和代谢物群之间的功能相关性。

砷暴露对小鼠肠道宏基因组和代谢谱的响应

砷暴露对小鼠肠道宏基因组和代谢谱的响应

图3:(A)相关图显示了扰动的肠道细菌家族和改变的粪便代谢物之间的功能相关性(差异代谢物与微生物群落相关性分析)。(B)散点图说明了改变的肠道细菌家族的相对丰度与一些典型的肠道微生物群落相关代谢物(包括含吲哚的化合物,异黄酮代谢物和胆汁酸)的质谱强度之间的统计关联(特定代谢物与特定微生物种属相关性分析)。


4.

结论


文章结合16S rRNA测序和代谢组学来分析砷对小鼠肠道微生物组及其代谢组成的影响。测序结果显示,砷暴露显著改变了肠道微生物区系组成,而代谢组学分析表明,接触砷后,许多参与不同代谢途径的代谢产物受到严重干扰。此外,相关性分析发现,一些肠道细菌家族与肠道微生物相关代谢物的改变高度相关。

总之,这些数据表明,砷的暴露不仅使肠道微生物群在丰度水平上受到干扰,而且还改变了肠道微生物群的代谢特征,从而支持假设:肠道微生物的扰动可以作为一种新的机制,通过该机制,砷暴露会导致或加剧人类疾病。此外,这些调节的肠道菌群相关代谢物可能是潜在的生物标志物,有助于探索砷和其他多种环境化学物质对肠道微生物群落的功能影响。

参考文献:Lu K , Abo R P , Schlieper K A , et al. Arsenic Exposure Perturbs the Gut Microbiome and Its Metabolic Profile in Mice: An Integrated Metagenomics and Metabolomics Analysis[J]. Environmental Health Perspectives, 2014. 

原文链接:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3948040/



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