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精准微生态:基于高性能酶原料的肠道菌群NGS检测方案

6262

2026-02-06

 

肠道菌群研究的重要性

 

人体肠道内定植着约10¹⁴个微生物,其基因总量远超人类自身基因组100倍以上。这些微生物群落不仅参与营养代谢、免疫调节,更与肥胖、糖尿病、炎症性肠病、抑郁症等多种疾病密切相关。随着国家"十四五"生物经济发展规划将微生物组研究列为前沿领域,肠道微生物检测正从科研走向临床转化。

 

 

 

肠道菌群研究方法

 

 

NGS技术提供了描述微生物菌群的细节,提供了样本中微生物的遗传概况、种群结构和作用的信息。

 

宏基因组测序解决方案,涵盖了核酸提取、核酸质控、NGS自动化文库构建工作站及文库质控等全流程产品。可实现自动化、高通量、高质量的核酸提取、mNGS文库制备及文库质控,为物种鉴定、宏基因组分析和从头基因组组装提供高质量的数据。

 

NGS基因组学自动化工作流程,可以提高通量,增加可扩展性,减少人工操作,避免人为错误,增强一致性和重现性,提高速度,有助于产生可靠的数据,助力宏基因组研究。

 

然而,肠道样本的特殊性给NGS检测带来多重挑战:粪便样本含大量PCR抑制剂(如胆盐、腐殖酸)、人源宿主DNA背景高达99%以上、微生物多样性极高且包含大量未培养物种。针对这些痛点,永利3044集团官网经过多年优化,推出肠道微生物NGS全流程解决方案。

 

一、核酸提取

 

1.1 粪便DNA提取

 

粪便DNA提取是从复杂粪便样本中分离纯化微生物基因组DNA的关键步骤。由于粪便含有大量PCR抑制剂(胆盐、腐殖酸、多糖)、人源宿主DNA背景高(>99%),且革兰氏阳性菌细胞壁难以裂解,该环节直接影响后续NGS检测的灵敏度与准确性。

 

MolPure® Mag Soil/Stool DNA Kit 磁珠法土壤/粪便DNA提取试剂盒   18526ES

产品特色

ü 操作便捷:室温操作,仅需1h内即可回收DNA。

ü 产量高:独特的玻璃珠能高效裂解土壤微生物,释放更多DNA,最大限度地提取其产量。

ü 适用范围广:适合土壤、粪便、水体、滤膜、拭子等环境样本。

ü 纯度高:有效去除环境样本中腐殖酸、重金属离子等杂质,适用于各种下游应用实验,如酶切法建库。

 

MolPure® Stool DNA Kit 粪便DNA提取试剂盒柱式法 18820ES

产品特色

ü 适用性广:适合粪便和肠道组织。

ü DNA产量高:从粪便中纯化最多30ug基因组、细菌、病毒和寄生虫DNA。

ü DNA纯度高:无有机提取或乙醇沉淀,下游应用不受抑制。

 

二、16S rRNA测序

 

16S rRNA测序是通过扩增细菌核糖体小亚基16S rRNA基因的保守区(V3-V4或V4区),进行高通量测序以鉴定菌群组成的技术。该技术不依赖培养,可检测未培养菌,是菌群多样性分析、β多样性比较、生物标志物发现的金标准方法。

 

产品应用

产品名称

货号

Illumina 平台细菌16S 鉴定

16S(V3-V4)Bacterial AmpSeq Prep Kit ForIllumina

12983ES

16S(V4)Bacterial AmpSeq Prep Kit For Illumina

12834ES

Illumina 平台细菌16S 鉴定适配的接头

Hieff NGS® Tagment Index Kit for Illumina®

17265ES

MGI 平台细菌16S 鉴定

16S(V3-V4)Bacterial AmpSeq Prep Kit For MGI

12833ES

16S(V4)Bacterial AmpSeq Prep Kit For MGI

12933ES

MGI 平台细菌16S 鉴定适配的接头

Hieff NGS® Unique Dual Barcode Primer Kit for MGI®

13350-13353ES

16S全长扩增

Hieff NGS® Multiplex Long PCR MasterMix

17228ES

16S三代测序

Hieff® DNA Library Prep Kit for ONT (ONT平台三代建库试剂盒)

13301ES

 

三、宏基因组测序

 

宏基因组学(Metagenomics),以特定生境中的整个微生物群落为研究对象,采用高通量测序技术,获得微生物基因组信息总和。

 

3.1 宏基因组测序

 

产品应用

产品名称

货号

特点

通用型宏基因组建库试剂盒

Hieff NGS® OnePot Pro DNA Library Prep Kit V4 一步法DNA酶切建库试剂盒V4

12972ES

耐抑制物强,样本通用性强;

板式试剂助力高通量自动化建库

低背景快速宏基因组建库

Hieff NGS® OnePot Flash DNA Library Prep Kit/ 低背景病原快速酶切DNA建库试剂盒

12316ES

低背景菌、1.75h极速建库

 

3.2 宏转录组测序

 

宏转录组测序(Metatranscriptomics)是用于研究样本中多种微生物生物体的转录活性。与传统基因组测序关注DNA序列不同,宏转录组测序聚焦于分析样本中微生物的RNA转录产物,以揭示其基因表达水平、功能和代谢活性。

 

产品应用
产品名称
货号
特点
宏转录组研究
Hieff NGS® EvoMax RNA Library Prep Kit(dUTP) 预混/预装板式RNA建库试剂盒
12340ES
板式试剂助力高通量自动化建库
Hieff NGS® EvoMax RNA Library Prep Kit (dNTP)板式RNA建库试剂盒、预混版RNA建库试剂盒
12341ES

 

肠道微生物研究已进入"多技术整合"时代:NGS提供菌群组成与功能潜力图谱。国产酶原料与工具平台的技术突破,将为这一领域提供更高效、更经济、更可控的解决方案,推动精准微生态医学从"相关性描述"迈向"机制阐明"与"临床干预"的新阶段。

 

细菌16S 鉴定案例展示

 

试剂盒息:16S(V4)Bacterial AmpSeq Prep Kit For MGI (Cat#12933

 

实验条件:10 ng 不同DNA样本(土壤、粪便、细菌DNA等),  25 μL反应体系,一轮PCR扩增28 cycle二轮PCR 投入量100 ng 一轮纯化产物,扩增6 cycle。

 

结论:16s-V4-MGI使用不同样本均可成功扩增,12933扩增效率基本一致。

 


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