微生物基因组测序

产品简介

微生物基因组测序是针对细菌、真菌、病毒等微生物的全基因组或特定区域（如16S rRNA、ITS）进行高通量测序的技术，旨在解析微生物的遗传信息、功能特性及进化关系。该技术广泛应用于医学、环境、农业、工业等领域，是研究微生物多样性、功能机制及应用开发的核心工具。

1、医学领域

（1）病原体鉴定与耐药性分析

案例：16S rRNA测序快速鉴定注射剂污染菌为洋葱伯克霍尔德菌（Burkholderia cepacia），提示水源或包装材料污染。

应用：无菌检查：辅助药典方法鉴定污染菌至种水平。

耐药基因筛查：检测抗生素耐药基因（如mecA、vanA）。

肿瘤微生态：解析肿瘤相关微生物（如Fusobacterium nucleatum与结直肠癌关联）。

（2）肠道菌群与疾病关联

案例：宏基因组测序揭示Atopobium parvulum和Brevundimonas wadsworthia是结直肠癌的标志物。

应用：代谢性疾病：肥胖、糖尿病与肠道菌群失衡的关系。

免疫调控：肠道菌群对自身免疫性疾病的调节（如炎症性肠病）。

2、环境领域

（1）水质与土壤微生物监测

案例：HiFi宏基因组测序揭示西藏盐湖沉积物中28.9%的NGS读取可分配到已知分类，而HiFi数据达90.8%。

应用：饮用水安全：检测致病菌（如Legionella pneumophila）。

污染修复：筛选降解污染物的微生物（如石油烃降解菌）。

（2）极端环境微生物研究

案例：冰川、深海微生物基因组测序挖掘新型酶类（如耐高温蛋白酶）。

3、农业领域

（1）作物健康与根系微生物

案例：番茄SUN基因调控果实形态，指导高产育种。

应用：抗病机制：挖掘抗病相关微生物（如水稻稻瘟病拮抗菌）。

根系菌群优化：提升作物吸收效率（如固氮菌、解磷菌）。

（2）发酵工程与功能菌株开发

案例：乳酸菌Lactobacillus reuteri基因组测序助力益生菌功能验证。

应用：食品发酵：优化酸奶、酱油等发酵工艺。

生物防治：开发拮抗菌剂（如枯草芽孢杆菌）。

4、工业领域

（1）工业微生物菌种鉴定与安全性评价

案例：益生菌Bacillus subtilis基因组完成图测序符合国际标准。

应用：菌种溯源：鉴定工业菌株的同源性（如酿酒酵母）。

安全性评估：筛查耐药/毒力基因（如Shiga毒素基因）。

（2）酶与代谢产物开发

案例：宏基因组测序挖掘新型纤维素酶、抗生素基因簇。

5、法医学与司法鉴定

（1）环境样本溯源

案例：微生物群落分析锁定污染源（如洁净室沉降菌溯源至操作人员手部菌群）。