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メタゲノムシーケンス

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メタゲノムシーケンスメタゲノミクスでは、環境検体からのゲノムは、個々の種をあらかじめ分離・培養しないで解析するため、それは広範な用途で自然生息地の微生物コミュニティを研究する強力なテクニックです。Novogene では、微生物コミュニティの様々な遺伝子レパートリーを調べるお客様のお役に立てるように、次世代シーケンス の専門知識を駆使しています。と同時に、検体で見受けられる種、遺伝子、経路の同定にバイオインフォマティクスの専門家がお手伝いいたします。Novogene は、イルミナ HiSeq プラットフォームとアセンブリを用いてメタゲノムシーケンスサービスを提供します。また当社のバイオインフォマティクス解析は、遺伝子予測、機能アノテーション、そして分類アノテーションを提供します。Novogene の標準解析パッケージは mPATH、ヒートマップ、PCA、クラスター解析などを含んでおり、高品質ですぐに発表できるデータを生成します。

Novogene の強み

  • 経験が豊富: これまでにお客様のメタゲノムシーケンスプロジェクトを 400 件以上完了し、数々のメタゲノム研究を発表してきました。
  • 優れたサービス: Novogene は、短納期で高品質のシーケンス、効率的な標準ワークフローとバイオインフォマティクス解析を費用対効果に優れた価格で提供しています。
  • 効果的方法: Novogene のテクニックは、相対存在量が低い分類群からデータの生成を強化します。
  • 総合的な解析: 3 つのデータベース(KEGG、eggNOG、CAZy)によるバイオインフォマティクスは、アノテーションがついている遺伝子と代謝経路に関する総合的なデータを提供します。

プロジェクトのワークフロー

メタゲノムシーケンスプロジェクトのワークフロー

シーケンス条件

  • インサートサイズが300 bp のDNAライブラリ
  • HiSeq プラットフォーム、ペアエンド 150 bp

データ品質保証

  • 各検体は、少なくとも 5~10 Gb 生データを生成し、Q30 は ≥ 80% です。

サンプル条件

  • DNA 量:≥ 0.8 μg(1 つのライブラリ調製用)
  • DNA 濃度:≥ 20 ng/μl
  • 純度:OD260/280 = 1.8 - 2.0 (分解または RNA のコンタミがないこと)

納期

  • 検体の質を確認後 15 営業日以内(データ解析なし)
  • データ解析にはさらに 10 営業日

推奨されるシーケンス深度

  • 2 つの戦略:6 Gb 生データまたは 12 Gb 生データ

解析パイプライン

メタゲノムシーケンスの解析パイプライン

解析の一覧

  • Novogene の標準解析パッケージは、遺伝子予測、機能アノテーションおよび分類アノテーション、 mPATH、ヒートマップ、PCA、Krona、クラスター解析、MetaStats、OG-Taxa を含みます。
  • 高度な解析パッケージは、MRPP、ANOSIM、NMDS(非計量多次元尺度法)、CCA/RAD、LEfSe(LDA Effect Size)を含みます。
表。以下の表は、Novogene が実施したメタゲノムシーケンスプロジェクトの中からの検体データです。生データと比較したクリーンデータでは、有効率は非常に高く、平均は 94% 以上でした。これは、ベースコールが非常に正確だったことを示しています。
検体インサートサイズ (bp)生データクリーンデータクリーン_Q20クリーン_Q30クリーン_ GC (%)有効率 (%)
検査 13005,491.785,273.4694.0688.5452.1796.03
検査 23005,263.635,004.5494.2088.8251.1395.08
検査 33005,471.885,090.8693.7487.9054.0593.04
検査 43005,337.275,142.0793.8188.2150.4596.34
検査 53005,781.125,700.6895.9791.9042.4798.61
検査 63004,325.694,259.4994.2088.6250.2398.47

プロジェクトの例

以下の研究は、Novogene の専門家のメタゲノムシーケンスサービスを利用しました。

Impacts of the Three Gorges Dam on microbial structure and potential function
Scientific Reports, 5:8605 (2015).

三峡ダムにより、ダム周辺の生態学的および環境学的な条件がかなり変化しました。しかし、これらの変化がどのように細菌プランクトンの構造と機能に影響を及ぼすかは知られていません。ここでは、広く普及している 3 つのメタゲノムツールを用いて、湘西川の細菌プランクトンコミュニティのダムの影響を研究しました。結果は細菌プランクトンコミュニティは、戻り水と河畔領域では分類的かつ機能的に異なり、直接的なダムの影響が水たまりにはあるが河畔領域にはないことを表しています。より多くの窒素循環 β プロテオバクテリア(Limnohabitans など)が存在し、河畔領域では窒素循環に関与する機能遺伝子と KEGG Orthology(KO)群のより多く、植物プランクトンの成長のためにより多くの窒素栄養分を生成することに関連する高レベルの細菌活性を示唆しました。さらに、検出された機能遺伝子の多くと同様、炭素と硫黄の代謝に関係する KO カテゴリーは、きれいな戻り水と河畔のパターンを示しました。予想通りに、これらの多様性は環境の特徴と有意に相関しているすべてをパターン化し、湘西川の細菌プランクトンコミュニティが三峡ダムに起因する環境の変化に著しく影響を受けたことを裏付けています。本研究は、微生物の機能に対するダムの大きな影響を評価する、初めての比較メタゲノム解析を提供しています。

メタゲノミクス-データ-グラフ

図1。正準コレスポンデンス解析(CCA)は、環境変数と細菌叢の菌種組成(OTU)(A)と機能遺伝子(B)の関係を示します。コミュニティと非常に関連のある変数だけを示しています(モンテカルロ法による forward selection(変数増加法)、P = 0.05)。略語:TP、全リン; N-NH4、アンモニア性窒素; N-NO3、硝酸性窒素; COD、化学的酸素要求量。

メタゲノミクス-データ-図

図 2。正準コレスポンデンス解析(CCA)の分散の分割は、細菌性分類群(A)と機能遺伝子(B)の構成に対する複数の変数の相対的な影響を示しています。正方形は、他の変数の影響から分割することによる個々の変数の影響を示します。正方形の間の楕円は、楕円の両側の変数からの複合的影響を表します。すべての変数の複合的影響は、中央の楕円で示されます。各図の下側の正方形は、検査される変数のいずれによっても説明ができなかった影響を表しています。略語:TP、全リン; N-NH4、アンモニア性窒素; N-NO3、硝酸性窒素; COD、化学的酸素要求量。

Novogene のサービスを使用した出版物の一例

会誌
Environmental Science & Technology, 49:1095-1104 (2015)Prevalence of antibiotic resistance genes and bacterial pathogens in long-term manured greenhouse soils as revealed by metagenomic survey.
Chemical Engineering Journal, 277:116-123 (2015)Metagenomic insights into salinity effect on diversity and abundance of denitrifying bacteria and genes in an expanded granular sludge bed reactor treating high-nitrate wastewater.
Scientific Reports, 5:8605 (2015)Impacts of the Three Gorges Dam on microbial structure and potential function.
Water research, 76:43-52 (2015)Metagenomic insights into Cr (VI) effect on microbial communities and functional genes of an expanded granular sludge bed reactor treating high-nitrate wastewater.
Water Research, 98:261-269 (2016)Changes of resistome, mobilome and potential hosts of antibiotic resistance genes during the transformation of anaerobic digestion from mesophilic to thermophilic.