宏基因组测序以样本中全部微生物基因组为研究对象,无需分离培养,通过高通量测序全面解析群落组成、物种分类、基因功能、代谢通路,是海洋生态、肠道微生态、疾病机制、环境修复等领域的核心技术手段。
微基生物深耕微生物科研十余年,全程提供宏基因组测序—建库—生信分析—科研支持,已助力客户发表多篇高水平论文,覆盖海洋碳汇、炎症性肠病、慢性自发性荨麻疹等前沿方向,用专业技术与成熟方案,为您的科研保驾护航。
一、客户高分文章实证:彰显技术实力
以下项目的宏基因组测序、文库构建、生信分析、数据挖掘、图表绘制及科研技术支持,均由微基生物全程提供。
(一)海洋生态领域:贝类-藻类混养DOC微生物降解机制
发表期刊:Regional Studies in Marine Science(2024)
研究核心:贝藻混养作为重要蓝色碳汇模式,其释放溶解性有机碳(DOC)的微生物降解过程与碳汇潜力尚未明确。本研究首次系统解析长牡蛎–裙带菜混养体系DOC长期微生物降解规律,为海洋碳汇机制研究提供全新证据。
研究样本:长牡蛎、裙带菜混养海水、自然海水(对照组)
实验设计:120天室内避光降解实验,设置处理组与对照组,多时间点(0/2/4/8/12/20/30/40/65/90/120天)取样检测
技术路线:样本采集→DNA提取→Illumina NovaSeq 6000测序→宏基因组组装→基因预测→KEGG功能注释→菌群与代谢关联分析
核心结果
1.贝藻混养DOC浓度呈三阶段变化,形成长效碳汇:
120天降解过程中,DOC浓度呈现:快速下降期(RD,0-4天)→缓慢下降期(SD,8-40 天)→稳定期(DS,65-120天)的规律。快速期降解36.31%,缓慢期降解30.88%,稳定期仅降解4.05%,最终剩余28.75% DOC,形成可长期储存的难降解有机碳库
图示 1:DOC浓度动态变化曲线
2.细菌群落随DOC降解发生规律性演替:
不同降解阶段的优势菌群呈现显著的功能特异性更替:
•快速降解期:α–变形菌纲、γ–变形菌纲主导,负责易降解有机物的快速利用
•缓慢降解期:浮霉菌纲占优,擅长分解复杂多糖与难降解有机物
•稳定期:菌群结构趋于稳定,降解活性显著降低
图示 2:细菌群落结构演替热图(纲水平)
3.DOC降解的微生物代谢功能具有阶段特异性:
·快速期:氨基酸代谢活跃,smtA、rbcL等固碳基因高表达
·缓慢期:碳水化合物代谢增强,负责复杂多糖的分解
·三羧酸循环(TCA)与DOC浓度呈显著负相关(p<0.001),是DOC矿化的核心通路
图示 3:KEGG代谢通路热图
(二)临床肠道领域:克罗恩病生物制剂治疗应答菌群差异
发表期刊:Biomedicines(2025,IF=4.6)
研究核心:生物制剂为克罗恩病(CD)一线治疗方案,但30%-50%患者出现原发性无应答或继发性失应答。本研究通过长期纵向随访,首次揭示不同治疗应答类型患者肠道菌群特征,为个性化诊疗提供菌群标志物依据。
研究样本:16例克罗恩病患者粪便样本(长期生物制剂治疗,分缓解R、轻度活跃mA、缓解转活跃R2A三组)
技术路线:宏基因组测序→α/β多样性分析→物种差异筛选→功能富集分析→临床关联验证
核心结果
1.菌群多样性与治疗应答直接相关:
R组与mA组的菌群α多样性显著高于R2A组(p<0.05),多样性越高,治疗应答越好;R 组与mA组间无显著差异。
图示 4:CD患者肠道菌群α多样性指数(Shannon、Simpson、Chao1)
2.三组患者菌群结构显著分离
基于Bray-Curtis距离的PCoA分析显示,R、mA、R2A三组菌群形成独立聚类,Adonis检验p=9×10-5,表明不同治疗应答者的菌群结构存在本质差异。
图示 5:基于Bray-Curtis的PCoA菌群β多样性
3.筛选到治疗应答关键菌群标志物:
缓解优势菌:Akkermansia muciniphila、Bifidobacterium adolescentis、Megasphaera elsdenii
恶化富集菌:Veillonella parvula、Veillonella atypica、Klebsiella pneumoniae
图示 6:物种水平差异菌的火山图/差异倍数图
二、宏基因组测序技术路线
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三、参考文献
1.Hu T, Su J, Shao K, et al. Microbial degradation of DOC released by the mixed culture of Crassostrea gigas and Undaria pinnatifida[J]. Regional Studies in Marine Science, 2024, 79: 103800.
2.Zhao X, Xu J, Wu D, et al. Gut Microbiota in Different Treatment Response Types of Crown’s Disease Patients Treated with Biologics over a Long Disease Course[J]. Biomedicines, 2025, 13(3): 708.

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