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技術(shù)介紹 數(shù)據(jù)分析 經(jīng)典案例 常見問題
全球海洋微生物群的結(jié)構(gòu)和功能
研究背景
微生物是地球上生化反應(yīng)過程的主要實(shí)施者，但要繪制一個(gè)全球的功能多樣性、群落結(jié)構(gòu)及其生態(tài)系統(tǒng)依然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。我們分析了來源于全球海洋上層和中層68個(gè)地點(diǎn)243個(gè)樣本的7.2數(shù)據(jù)。
研究方法
研究結(jié)果
1 基因GO富集分析微生物群落組成。a：實(shí)驗(yàn)小鼠分組情況；b：14天的小鼠組織學(xué)評(píng)估大腸情況；c：宏基因組序列比對(duì)到屬的數(shù)目；d：宏轉(zhuǎn)錄組序列比對(duì)到屬的數(shù)目；e：宏基因組序列分布的主要屬；f：宏轉(zhuǎn)錄組序列分布的主要屬。1）全球海洋物種新的基因多樣性。A：68個(gè)地點(diǎn)的分布圖。B：243個(gè)樣本的宏基因組測(cè)序、組裝、基因測(cè)序；C：基因與樣本的關(guān)系；D：139的原核生物富集樣本的基因鑒定。
2 腸炎穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)不同豐度的微生物屬。a：DNA-seq與RNA-seq鑒定屬的種類；b：RPM分布；c：相關(guān)性分析；d：DNA-seq主成分分析；e：RNA-seq主成分分析；f：重復(fù)樣本的主成分分析；g: GSEA富集分析；h：GSEA富集得分分布；k：屬差異豐度聚類熱圖。2）鑒定門級(jí)聚類分析。
3 海洋微生物的垂直分布。A：139個(gè)原核生物樣本主成分分析；B：物種豐富度。
4 群落組成多樣性的環(huán)境驅(qū)動(dòng)因子。A：主成分分析；B：環(huán)境因子配對(duì)比較。
5 海洋微生物的功能結(jié)構(gòu)。A：門級(jí)水平的分類變異要高于功能組成；B：EPI與MESO比較分析。
研究結(jié)論
分析得到超過4000萬個(gè)非冗余的基因序列，大部分都是新發(fā)現(xiàn)的來源于病毒、原核生物和微微型真核生物。使用139個(gè)原核生物密集的樣本，我們發(fā)現(xiàn)了超過35000個(gè)物種，這些垂直分布于上層海水中的群落主要是受到溫度的調(diào)控而非其他環(huán)境因子或者地形。我們獲得了海洋微生物的主要功能并發(fā)現(xiàn)，雖然生態(tài)環(huán)境有很大的不同，仍有超過73%的微生物分布與人類腸道中的微生物一致。
參考文獻(xiàn)
Structure and function of the global ocean microbiome. [Science, 2015]
