本文關(guān)鍵詞：宏基因組測(cè)序技術(shù)在腸道菌群研究和臨床樣本檢測(cè)中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：人體的各個(gè)部位定居這大量的微生物,其數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人體自身的細(xì)胞數(shù),約有1x1014之多。這些微生物與人體有著密切的關(guān)系,在代謝活動(dòng)中發(fā)揮這不可或缺的作用,同時(shí)當(dāng)某一些微生物出現(xiàn)在相關(guān)部位或者其數(shù)量,特征發(fā)生改變時(shí)會(huì)影響機(jī)體的健康,誘發(fā)疾病。其中腸道是微生物定植最多的場(chǎng)所。腸道菌群與人類維持著共生關(guān)系,腸道的厭氧環(huán)境為菌群提供了生存條件,同時(shí)腸道菌群參與了人體的代謝活動(dòng),分解食物中的復(fù)雜大分子,維生素的合成,結(jié)合膽汁酸的生物轉(zhuǎn)化等,完成了許多人體細(xì)胞自身不具備的代謝功能。因此,研究人體中的微生物,探究其與人體的相互作用以及微生物與疾病的關(guān)系,將微生物學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)相結(jié)合,探索出新型的疾病預(yù)防控制途徑,促進(jìn)人類健康,具有重大意義。受限于傳統(tǒng)的微生物學(xué)研究方法主要依賴于微生物的培養(yǎng)和分離鑒定,然而在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下,絕大多數(shù)微生物無(wú)法通過(guò)上述手段獲得,因此需要發(fā)展出一條不同于傳統(tǒng)方法的研究途徑。近年來(lái),隨著宏基因組測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,一些非培養(yǎng)的技術(shù)手段在微生物研究中發(fā)揮著日益重要的作用。宏基因組測(cè)序技術(shù)不依賴對(duì)樣本中微生物群落的培養(yǎng),直接對(duì)樣本進(jìn)行核酸提取,測(cè)定樣本中所有微生物的核酸序列,這樣可避免培養(yǎng)過(guò)程中帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)污染。宏基因組測(cè)序包括16S r DNA和全基因組測(cè)序兩種手段。16S r DNA測(cè)序?qū)?xì)菌的16S r RNA基因進(jìn)行擴(kuò)增后測(cè)序;全基因組測(cè)序不依賴擴(kuò)增,直接將微生物基因組提取后進(jìn)行測(cè)序。病毒宏基因組學(xué)(viral mretagenomics)是在宏基因組學(xué)(metagenomics)理論的基礎(chǔ)上興起的一個(gè)新的學(xué)科的分支,近年來(lái),在病毒病原體(已知或未知)發(fā)現(xiàn)與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)。病毒宏基因組學(xué)不依賴傳統(tǒng)培養(yǎng)方式,直接以樣本中所有病毒的遺傳物質(zhì)為研究對(duì)象,快速鑒定出樣品中所有病毒組成狀況。近年來(lái),許多人、動(dòng)物和植物病毒的發(fā)現(xiàn)很大程度上受益于病毒宏基因組學(xué)的發(fā)展。本文借助宏基因組測(cè)序技術(shù),探索了樣本中的菌群構(gòu)成和差異,篩查出臨床樣本中的病原體。為探索不同環(huán)境下腸道菌群構(gòu)成的變化,我們借助動(dòng)物模型,提取了不同周齡和飲食狀態(tài)下小鼠糞便中的細(xì)菌核酸,共16組,128份,擴(kuò)增了16S r DNA的V3V4高變區(qū),之后進(jìn)行建庫(kù)測(cè)序,分析其中的菌群豐度和構(gòu)成差異。我們對(duì)在一批急性呼吸道疾病病人的咽拭子進(jìn)行病毒宏基因組測(cè)序時(shí),優(yōu)化了生物信息分析方法,加快了數(shù)據(jù)分析的速度,發(fā)現(xiàn)了Torque teno virus含量的上升,表明急性上呼吸道感染的一些病毒感染含量的變動(dòng)可作為一些未知的原因的疾病的生物標(biāo)志物的可能性。核酸提取是宏基因組測(cè)序的基礎(chǔ),直接影響到后期建庫(kù)測(cè)序和數(shù)據(jù)分析的質(zhì)量。我們利用一株細(xì)菌作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,從基因組DNA的純度、濃度、完整性、一致性和宏基因組測(cè)序結(jié)果五個(gè)方面評(píng)估兩種DNA分離試劑盒優(yōu)化前后四種方法提取巨型球菌基因組DNA的效率,為提取制備困難的巨型球菌基因組DNA的方法選擇提供參考,探索宏基因組測(cè)序前樣本處理的方法。綜合以上內(nèi)容,我們利用宏基因組學(xué)技術(shù),對(duì)一批小鼠腸道樣品、一批急性呼吸道疾病咽拭子樣品,探究了不同實(shí)驗(yàn)條件下小鼠腸道菌群構(gòu)成的差異,發(fā)現(xiàn)樣本中Torque teno virus含量的變化;同時(shí)我們針對(duì)宏基因組測(cè)序的核酸提取這一步進(jìn)行了方法比較和優(yōu)化處理。隨著宏基因組測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)方法和后續(xù)分析方案的改進(jìn)和優(yōu)化,相信宏基因組學(xué)將會(huì)為微生物學(xué)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：宏基因組學(xué) 16S rDNA 腸道菌群 Torque teno virus 核酸提取
【學(xué)位授予單位】：安徽醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：Q78;R37
【目錄】：

• 縮略詞表6-7
• 中文摘要7-9
• Abstract9-13
• 前言13-15
• 第一部分 宏基因組測(cè)序在腸道菌群研究中的應(yīng)用15-33
• 第一章 不同處理?xiàng)l件下小鼠腸道菌群構(gòu)成狀況的研究16-24
• 1.引言16
• 2.材料和方法16-20
• 2.1 材料16-18
• 2.1.1 材料來(lái)源16-17
• 2.1.2 測(cè)序儀器17
• 2.1.3 試劑17-18
• 2.2 方法18-20
• 2.2.1 細(xì)菌核酸的 16S rDNA V3 V4區(qū)的擴(kuò)增18
• 2.2.2 構(gòu)建DNA文庫(kù)和上機(jī)測(cè)序18-20
• 3.結(jié)果20-23
• 3.1 DNA文庫(kù)的質(zhì)量20-21
• 3.2 測(cè)序數(shù)據(jù)概述21
• 3.3 物種豐度分析21-22
• 3.4 腸道菌群構(gòu)成分析22-23
• 4.討論23-24
• 第二章 難提取細(xì)菌基因組DNA提取方法的比較與優(yōu)化24-33
• 1.引言24-25
• 2 材料與方法25-28
• 2.1 材料25-26
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)菌株25
• 2.1.2 主要試劑（盒）和儀器25-26
• 2.2 方法26-28
• 2.2.1 培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件26
• 2.2.2 四種DNA提取方法的比較26
• 2.2.3 細(xì)菌DNA濃度檢測(cè)26
• 2.2.4 細(xì)菌DNA純度檢測(cè)26-27
• 2.2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析27-28
• 3 結(jié)果與分析28-30
• 3.1 四種方法提取DNA濃度和純度的比較28
• 3.2 不同方法提取DNA完整性分析28-29
• 3.3 宏基因組測(cè)序結(jié)果分析29-30
• 3.3.1 DNA測(cè)序文庫(kù)質(zhì)量評(píng)估29-30
• 3.3.2 測(cè)序結(jié)果概述30
• 4 討論30-33
• 第二部分 宏基因組學(xué)在樣本檢測(cè)中的應(yīng)用33-43
• 1 引言33-34
• 2 材料與方法34-36
• 2.1 樣品來(lái)源34
• 2.2 核酸提取34
• 2.3 反轉(zhuǎn)錄和多重置換擴(kuò)增（MDA）34-35
• 2.4 文庫(kù)構(gòu)建和高通量測(cè)序35-36
• 2.5 進(jìn)化分析36
• 3 結(jié)果36-41
• 3.1 測(cè)序數(shù)據(jù)質(zhì)量36
• 3.2 多株Torque teno virus的發(fā)現(xiàn)36-39
• 3.3 高通量測(cè)序在病人樣本中發(fā)現(xiàn)多種類型的噬菌體39-40
• 3.4 咽拭子樣本中發(fā)現(xiàn)的其他病毒40-41
• 4 討論41-43
• 參考文獻(xiàn)43-53
• 綜述 腸道菌群與肥胖及相關(guān)代謝性疾病的關(guān)系53-61
• 腸道菌群53-54
• 肥胖與腸道菌群54-55
• 腸道菌群的代謝功能55-56
• 肥胖，，慢性炎癥和腸道菌群56
• 結(jié)論與展望56-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷61-62
• 致謝62-63

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙蓉;胡永峰;金奇;;宏基因組學(xué)及其在醫(yī)學(xué)微生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用[J];病毒學(xué)報(bào);2009年03期

2 宋培勇;馬莉莉;王慶容;李黛;魏志琴;;宏基因組技術(shù)及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J];貴州農(nóng)業(yè)科學(xué);2009年10期

3 孟飛;俞春娜;王秋巖;謝恬;;宏基因組與宏基因組學(xué)[J];中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào);2010年02期

4 劉海燕;常玉梅;;宏基因組學(xué)及在人體微生物研究上的應(yīng)用[J];中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志;2012年08期

5 閻冰,洪葵,許云,馬超;宏基因組克隆——微生物活性物質(zhì)篩選的新途徑[J];微生物學(xué)通報(bào);2005年01期

6 歐敏功;崔曉龍;李一青;李銘剛;彭謙;文孟良;;宏基因組學(xué)在未培養(yǎng)微生物研究中的應(yīng)用[J];微生物學(xué)雜志;2007年02期

7 艾芳芳;楊樺;曲媛媛;周集體;李昂;關(guān)曉燕;茍敏;;宏基因組研究及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2007年12期

8 楚雍烈;楊娥;;宏基因組學(xué)及其技術(shù)的研究進(jìn)展[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版);2008年06期

9 馮美琴;;宏基因組學(xué)的研究進(jìn)展[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2008年02期

10 李慧;何晶晶;張穎;徐慧;陳冠雄;;宏基因組技術(shù)在開發(fā)未培養(yǎng)環(huán)境微生物基因資源中的應(yīng)用[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2008年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 閻冰;許云;馬超;洪葵;;宏基因組克隆——微生物活性物質(zhì)篩選的新途徑[A];中國(guó)海洋生化學(xué)術(shù)會(huì)議論文薈萃集[C];2005年

2 張桂敏;王裔雄;胡勇;馬立新;;一種簡(jiǎn)便快速構(gòu)建宏基因組文庫(kù)的方法[A];2008年中國(guó)微生物學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2008年

3 黃雅麗;陸勇軍;賴心田;張炯;林永成;周世寧;;南海微生物宏基因組文庫(kù)的構(gòu)建及功能基因初步篩選[A];微生物實(shí)用技術(shù)生態(tài)環(huán)境應(yīng)用學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

4 黃雅麗;李慧賢;張炯;杜紀(jì)坤;譚紅銘;陸勇軍;周世寧;;深海宏基因組文庫(kù)篩選及新的功能基因[A];2010年第四屆全國(guó)微生物遺傳學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2010年

5 彭晴;張雪;關(guān)國(guó)華;李穎;;一個(gè)克隆自海洋底泥宏基因組文庫(kù)的脂酶新基因[A];2008年中國(guó)微生物學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2008年

6 代俊;江帆;彭方;方呈祥;;深海沉積物宏基因組文庫(kù)中產(chǎn)甲殼素酶克隆的篩選[A];基因開啟未來(lái)：新時(shí)代的遺傳學(xué)與科技進(jìn)步——湖北省遺傳學(xué)會(huì)第八次代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要匯編[C];2009年

7 沈月毛;;通過(guò)構(gòu)建宏基因組文庫(kù)探討植物美登木素生物合成起源[A];2008年中國(guó)微生物學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2008年

8 謝福莉;陳大松;程國(guó)軍;魏力;李友國(guó);;通過(guò)宏基因組學(xué)途徑研究參與氮素循環(huán)主要過(guò)程的相關(guān)功能新基因[A];2006年度學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要匯編[C];2006年

9 何彪;涂長(zhǎng)春;;病毒宏基因組學(xué)的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用[A];中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)獸醫(yī)公共衛(wèi)生學(xué)分會(huì)第三次學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2012年

10 牛澤;曾艷;王敏;楊慧;馬榮才;高俊蓮;;北京地區(qū)重金屬污染土壤DNA提取及宏基因組文庫(kù)構(gòu)建[A];第十次全國(guó)環(huán)境微生物學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2007年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 記者 譚大躍　第五燕燕 實(shí)習(xí)生 栗洋洋;200余國(guó)際頂尖科學(xué)家聚深探討宏基因組學(xué)[N];深圳特區(qū)報(bào);2010年

2 記者 劉傳書;我國(guó)科學(xué)家完成腸道微生物與Ⅱ型糖尿病的宏基因組關(guān)聯(lián)分析[N];科技日?qǐng)?bào);2012年

3 王慶;宏基因組學(xué)：慧眼巧識(shí)微生物[N];工人日?qǐng)?bào);2014年

4 記者 熊燕;國(guó)際首例共生菌宏基因組文庫(kù)在昆建成[N];云南日?qǐng)?bào);2009年

5 記者 楊婧如　通訊員 胡雯 劉佳;全球基因?qū)＜覅R聚深圳話前沿[N];深圳特區(qū)報(bào);2013年

6 通訊員 梁淡麗　記者 劉傳書;中外科學(xué)家全方位分析全球微生物群落[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 高文淵;宏基因組來(lái)源酯酶基因的挖掘及其在非水相中催化性能的研究[D];華東理工大學(xué);2016年

2 茍敏;基于宏基因組的芳烴加氧酶獲取及特性研究[D];大連理工大學(xué);2011年

3 賀蕊;式根島海綿宏基因組文庫(kù)活性物質(zhì)研究[D];重慶大學(xué);2013年

4 常秦;宏基因組數(shù)據(jù)分析中的統(tǒng)計(jì)方法研究[D];山東大學(xué);2012年

5 彭帥;應(yīng)用宏基因組方法檢測(cè)豬致病微生物及分析牛胃菌群組成[D];吉林大學(xué);2015年

6 江夏薇;基于嗜耐鹽菌基因組分析與深海宏基因組文庫(kù)的酯酶研究[D];浙江大學(xué);2013年

7 儲(chǔ)新民;南海海洋微生物宏基因組文庫(kù)中酯酶基因的篩選與鑒定[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

8 趙晶;南極中山站沉積物中微生物多樣性分析及宏基因組文庫(kù)研究[D];廈門大學(xué);2007年

9 侯戰(zhàn)輝;中國(guó)南海海綿共生微生物的宏基因組研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2011年

10 單同領(lǐng);病毒宏基因組學(xué)分析兒童和豬腸道病毒群落及23株病毒的初步研究[D];上海交通大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 覃千山;基于宏基因組的未培養(yǎng)互營(yíng)烴降解菌‘Candidatus Smithella cisternae’的生物信息學(xué)研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

2 王偉;宏基因組學(xué)技術(shù)在病原體檢測(cè)中的應(yīng)用[D];安徽醫(yī)科大學(xué);2015年

3 周俊雄;天然木質(zhì)纖維素降解機(jī)制的宏基因組學(xué)和宏蛋白質(zhì)組學(xué)分析[D];福建師范大學(xué);2015年

4 王興興;西藏開菲爾粒中優(yōu)勢(shì)菌的鑒定、分布與穩(wěn)定性研究[D];上海海洋大學(xué);2015年

5 鄧云金;厭氧降解纖維素菌群的鑒定與發(fā)酵條件分析及其宏基因組文庫(kù)構(gòu)建[D];福建農(nóng)林大學(xué);2012年

6 趙文靜;腸上皮特異性敲除自噬基因Atg5/Atg7小鼠腸道微生物宏基因組測(cè)序分析[D];上海交通大學(xué);2015年

7 許悅;宏基因組讀段組裝融合與基因標(biāo)注算法研究[D];湖南師范大學(xué);2015年

8 胡資鵬;基于De Bruijn圖的宏基因組序列組裝算法研究[D];廣西師范大學(xué);2015年

9 汪儉;北黃海浮游病毒群落的宏基因組學(xué)研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2015年

10 羅幸;宏基因組分類分析方法的研究和應(yīng)用[D];東南大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：宏基因組測(cè)序技術(shù)在腸道菌群研究和臨床樣本檢測(cè)中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：252351