Nanopore 16S rDNA扩增子测序

服务介绍

利用特定的16S引物通过对特定环境中的微生物（细菌）DNA特定区域全长16S（V1-V9）进行扩增测序，获取更多的高可变区信息以了解样本中的物种组成以及相对丰度等，显著提高物种注释的分辨率和准确性，更全面的反映微生物的群落结构。以研究微生物群落组成、物种丰度以及样本间群落组成差异情况。

Nanopore 16S rDNA扩增子测序流程图

测序方案

测序模式：Nanopore Sequencing

测序数据量：按需

技术优势

1. 可实现全长16S rDNA的测序，获取更多的高可变区信息，提高物种注释的分辨率和准确性；

2. 可全面准确地展现微生物群落结构。

Zhang T, Li H, Ma S, et al. The Newest Oxford Nanopore R10.4.1 Full-length 16S rRNA Sequencing Enables the Accurate Resolution of Species-Level Microbial Community Profiling. Appl Environ Microbiol. 2023

本研究应用Oxford Nanopore PromethION平台（R9.4.1和R10.4.1）、Pacbio Sequel II和Novaseq平台通过16S rRNA扩增子测序对3个模拟群落和3个环境样本进行测序。模拟群落包括商业模拟群落Zymo D6305、实验室合成群落S1（丰度差异较大）和S2（丰度差异较小），包含实验室合成群落包含了2对同属物种，其中还有具有高GC基因组含量的链霉菌。针对模拟群落，从reads层面评估错误分布、序列一致性分布和正确分类的reads比例；从种属层面比较了不同方法获得的丰度、召回率、精确度、L1距离等指标。针对环境样品，在种属水平上比较了top15丰度、相关性、分类比例等指标；比较了不同平台获得的alpha多样性和beta多样性结果。

1、nanopore平台可检测到极低丰度的物种

在Zymo群落和S2群落的种水平分析中，ONT R10.4.1和PB测序数据都可以获得完整的召回率。针对复杂的S1群落，仅ONT数据获得完整的召回率，其表现更为优秀，且R10.4.1获得了比R9.4.1更小的L1距离。

2、nanopore可以检测到更多的种和属分类

在真实环境样本的测试中，ONT R10.4.1数据鉴定到的种和属的数量均多于PB数。在环境样品中R10.4.1数据和PB数据检测到共有种和共有属数目通常最多。在土壤样本中，使用LAST分类器比对NCBI数据库时，二者种水平的相关性可达0.990（p<0.05），二者具有接近Shannon指数和Simpson指数。

图2：相关性及多样性分析

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