Richtlinien zur Einreichung von Proben
Was ist metatranskriptomische Sequenzierung?
Metatranskriptomische Sequenzierung bietet einen Echtzeit-Einblick in die Genaktivität innerhalb mikrobieller Gemeinschaften. Anstatt zu analysieren, welche Gene vorhanden sind (wie in der Metagenomik), konzentriert sich diese Methode darauf, welche Gene unter bestimmten Bedingungen aktiv exprimiert werden – und offenbart mikrobielles Verhalten, Regulation und metabolische Ausgaben. Egal, ob Sie das Mikrobiom des Darms oder ein industrielles Fermentationssystem untersuchen, die Metatranskriptomik beantwortet die Frage:
„Was machen die Mikroben gerade?“
Wie es funktioniert:
- Extrahieren Sie die gesamte RNA aus der Probe (z. B. Stuhl, Erde, Gewebe).
- Entfernen Sie ribosomale RNA (rRNA), um die messenger RNA (mRNA) anzureichern.
- mRNA in komplementäre DNA (cDNA) umwandeln
- Konstruiere Sequenzierungsbibliotheken und führe Hochdurchsatz-Sequenzierung durch.
- Analysiere Genexpressionsmuster, um aktive mikrobielle Funktionen aufzudecken.
Metatranskriptomische Sequenzierungs-Workflow.
Warum Metatranskriptom-Sequenzierung wählen?
Diese Technik der nächsten Generation bietet tiefgehende funktionale Einblicke, die DNA-basierte Methoden nicht liefern können. Anstatt lediglich zu identifizieren Wer ist da?, es offenbart was sie tun.
- Direkter Einblick in die mikrobielle Funktion
Quantifiziert die Genexpression über alle mikrobiellen Domänen hinweg – Bakterien, Archaeen, Pilze und Viren. - Kulturfreie, umfassende Erkennung
Durch die Umgehung der Notwendigkeit der Kultivierung erfasst die Methode die Dynamik von Gemeinschaften in der realen Welt über alle Mikroben hinweg, einschließlich nicht kultivierbarer Arten. - Dynamische, zeitaufgelöste Analyse
Vergleichen Sie die Genexpression über Zeitpunkte oder Behandlungsbedingungen hinweg, um funktionale Veränderungen zu identifizieren oder potenzielle Biomarker zu erkennen. - Unterstützt mechanistische Entdeckung
Kombiniert mit Datenbanken wie KEGG hilft es, Stoffwechselwege und regulatorische Netzwerke zu rekonstruieren. - Kompatibel mit Multi-Omik
Integriert sich nahtlos mit Metagenomik, Wirts-Transkriptomik und Metabolomik für eine tiefere biologische Interpretation.
Wie schneidet es im Vergleich zu anderen Mikrobiom-Tools ab?
| Technik | Was es erkennt | Spiegelt funktionale Aktivität wider? | Auflösung | Am besten geeignet für |
|---|---|---|---|---|
| 16S/ITS Amplicon | Marker-Gene von Bakterien/Schimmelpilzen | ❌ Nein | Medium (Gattung/Art) | Schnelles Screening, taxonomische Profilierung |
| Metagenomik | Alle mikrobielle DNA (Taxonomie + potenzielle Funktionen) | ❌ Nein (nur funktionales Potenzial) | Hoch (Belastungsniveau) | Identifizierung von Arten und potenziellen Stoffwechselfähigkeiten |
| Metatranskriptomik | Aktiv exprimierte mikrobielle RNA | ✅ Ja | Hoch (Gen- + Stamm-Ebene) | Expressionsprofilierung, Mechanismusstudien, Biomarkerentdeckung |
| Gastgeber Transkriptomik | Wirt-RNA-Expression | ✅ Ja | Hoch | Studien zu Wirt-Mikrobe-Interaktionen |
End-to-End Metatranskriptom-Sequenzierungsdienst-Workflow
Optimierter Service von der Probe bis zu den Ergebnissen – Maximierung von Qualität und Effizienz.
Ziele definieren
Workflow bestätigen
Proben registrieren
RNA-Qualitätskontrolle
(Optional) RNA-Extraktion
Entfernen Sie rRNA (>90%)
Bauen Sie dual-indizierte Bibliotheken
Führen Sie die Qualitätskontrolle der Bibliothek durch.
Illumina / MGI Kurzlesungen
PacBio-Langstrichsequenzer
Anpassbare Tiefe
Daten-QC
Transkriptomanalyse
Funktionale Annotation
Berichtserstellung und -lieferung
Überblick über die Metatranskriptom-Sequenzierungsstrategie
Unterstützte Probenarten:
- Stuhl, Gewebe, Speichel, Abstriche und mehr
Höhepunkte des Bibliotheksbaus:
- >90% rRNA-Depletion
- Einzigartige doppelte Indizierung
- Strenge Qualitätsvalidierung
Sequenzierungsplattformen
- Illumina NovaSeq X: 150 bp PE – breites Expressionsprofiling
- MGI DNBSEQ-G400100/150 bp PE – kosteneffektive Transkriptomik
- PacBio Sequel IIe15–25 kb HiFi – Isoformen-Ebene Auflösung
Empfohlene Tiefe:
- Standard: 5–10 Gb/Stichprobe
- Optional: Höhere Tiefe für Transkripte mit geringer Häufigkeit
Datenqualitätsmetriken:
- >80% Basen bei Q30+
- Fehlerquote <0,1%
- Genau, zuverlässige Ergebnisse
Metatranskriptomische Bioinformatikanalyse
Vollständig Datenanalyse von Rohdaten zu publikationsreifen Visualisierungen, die Ihre Forschungs- und Förderbedürfnisse unterstützen.
Mikrobielle Expressionsprofilierung
- Profil der aktiven Genexpression bei Bakterien, Pilzen, Viren und Archaeen
- Visualisierung von Artenhäufigkeit und Diversitätsmetriken
Funktionale Annotation und Pfadanalyse
- Annotieren Sie Schlüsselgene mit UniRef und UniProt.
- Rekonstruieren von Stoffwechselwegen mit KEGG und MetaCyc
- Führen Sie eine differenzielle Pfad-Expressionsanalyse durch.
Antibiotikaresistenz- und Virulenznachweis
- Antibiotikaresistenzgene (AMR) und Virulenzfaktoren erkennen
- Quantifizierung der Expression und Analyse der Pfadanreicherung
Veröffentlichungsfertige Visualisierungen und Berichte
- Hochwertige PCA, Heatmaps, Vulkanplots und mehr
- Statistische Analyse einschließlich LEfSe für wichtige funktionale Unterschiede
- Expressionsdaten normalisiert und in benutzerfreundlichen Tabellen bereitgestellt
Beispielanforderungen für metatranskriptomische Sequenzierung
Um eine optimale Sequenzierungsleistung zu gewährleisten, müssen Proben die grundlegenden Mengen- und Reinheitsstandards erfüllen. Eine individuelle Beratung ist für spezialisierte Probenarten verfügbar.
| Probenart | Mindestanforderungen |
|---|---|
| Gesamt-RNA | ≥ 4 μg (≥ 3 μg Mindestmenge), ≥ 50 ng/μL |
| Kultivierte Zellen | ≥ 5 × 10⁶ Zellen |
| Umweltproben | ≥ 1,5 Gramm |
📩 Nicht sicher, ob Ihr Muster geeignet ist? Kontaktieren Sie uns für eine persönliche Beratung zur Vorbereitung auf die Behandlung.
Ist Metatranskriptomik das Richtige für meine Forschung?
Metatranskriptomische Sequenzierung zeigt, was Ihr Mikrobiom tatsächlich tut, nicht nur, wer dort ist. Wenn Ihre Studie mikrobielle Aktivität, Dynamik der Genexpression oder Veränderungen in funktionalen Wegen umfasst, könnte diese Technik perfekt geeignet sein.
Ideale Anwendungsfälle:
- Gesundheit und Krankheitsmikrobiomstudien
Verfolgen, wie sich die Mikrobiome des Darms, der Haut oder der Atemwege unter gesunden oder kranken Zuständen verhalten. - Medikamenten-, Diät- oder Umweltinterventionen
Quantifizieren, wie Behandlungen die mikrobielle Genexpression und Stoffwechselwege beeinflussen. - Umwelt- und Agrarische Mikrobielle Ökologie
Bewerten Sie die aktiven Funktionen von Mikroben in Böden, Gewässern oder wirtsassoziierten Systemen. - Probiotische und Mikrobiom-Therapeutika-Entwicklung
Identifizieren Sie nützliche Stämme und validieren Sie deren funktionale Mechanismen in Aktion. - Unkultivierbare Mikrobentdeckung
Erfassen aktiver Gene von schwer kultivierbaren Organismen, die von traditionellen Methoden übersehen wurden.
Häufige Forschungsfragen, bei denen wir helfen können.:
- Wie verändert sich die mikrobielle Genaktivität als Reaktion auf eine Behandlung oder Bedingung?
- Welche Gene oder Signalwege werden nach einer diätetischen oder pharmakologischen Intervention aktiviert?
- Kann ich neue Funktionen in Mikroben entdecken, die sich nicht im Labor kultivieren lassen?
- Wie kann ich Stämme funktional charakterisieren für die Entwicklung von Probiotika oder Biomarkern?
Kombinieren Sie Metatranskriptomik mit anderen Omics für tiefere Einblicke
| Gepaarte Technik | Kombinierter Vorteil | Beispielanwendung |
|---|---|---|
| Metagenomik + Metatranskriptomik | Identifizieren Sie sowohl potenzielle als auch tatsächliche Genaktivität. | Unterscheidung zwischen stillen und aktiven Stämmen in mikrobiellen Gemeinschaften |
| Gastgeber Transkriptomik Metatranskriptomik | Entschlüsselung von Wirt-Mikrobe-Interaktionsnetzwerken | Untersuchen von Entzündungs-/Infektionsmodellen |
| Metabolomik + Metatranskriptomik | Verknüpfen Sie die Genexpression mit dem tatsächlichen Stoffwechseloutput. | Untersuchen Sie den Einfluss von Medikamenten/Diet auf den mikrobiellen Stoffwechsel. |
| 16S/ITS + Metatranskriptomik | Große Kohorten screenen und dann in aktive Proben hineinzoomen. | Effiziente Probenklassifizierung vor tiefgehender funktioneller Profilierung |
Warum CD Genomics für Metatranskriptom-Sequenzierung wählen?
Wenn es darum geht, die mikrobielle Genexpression präzise und umfassend zu erfassen, bietet CD Genomics mehr als nur Sequenzierung – wir liefern umsetzbare Erkenntnisse, die auf jahrelanger Erfahrung und umfassendem Support basieren.
- Umfangreiche Multi-Omics-Expertise
Vertraut von führenden Forschungsinstituten und Biotech-Unternehmen verfügen wir über eine solide Erfolgsbilanz in den Bereichen Transkriptomik, Genomik und Mikrobiom-Profiling. - Flexible Plattformoptionen
Wählen Sie aus den Plattformen Illumina, MGI oder PacBio, um Ihren Proben-Typ, Ihr Budget und Ihre Auflösungsanforderungen abzugleichen. - Angepasste bioinformatische Analyse
Gewinnen Sie tiefere Einblicke durch fortgeschrittene Analysen, einschließlich funktioneller Annotation, Pfadanreicherung und differenzieller Expressionskartierung. - Strenge Qualitätskontrolle in jedem Schritt
Von der Probenbearbeitung bis zur endgültigen Berichterstattung gewährleistet unser End-to-End-Rückverfolgbarkeitssystem zuverlässige, reproduzierbare Ergebnisse. - Expertenunterstützung von Anfang bis Ende
Unser technisches Team bietet Echtzeitunterstützung und Problemlösungen, um Ihnen zu helfen, Zeitpläne zu beschleunigen und Projektprobleme zu überwinden.
Teilweise Ergebnisse sind unten aufgeführt:
Die Taxonomieverteilung aller Proben auf der Phylum-Klassifikationsebene.
Artenhäufigkeit-Hitze-Karte.
Seltenheitskurve der sequenzierten Reads für alle Proben.
Boxplot-Analyse basierend auf Bray-Curtis (A), binärem Jaccard (B), ungewichteten Unifrac (C) und gewichteten Unifrac (D).
PCoA-Analyse basierend auf Bray-Curtis (A), binärem Jaccard (B), ungewichteten Unifrac (C) und gewichteten Unifrac (D).
UPGMA-Clusterbaum basierend auf ungewichteten Unifrac (A) und gewichteten Unifrac (B).
Boxplot der TPM für jede Probe.
Korrelationsgrafik der Genanzahl.
Statistikergebnisse der GO-Anmerkung für CLC_vs_SLC.
CLC_vs_SLC KEGG-Klassifikation.
Statistik einer spezifischen Funktionsdatenbank mit gemeinsamen und einzigartigen Annotationen.
CAZy-Funktionsklassifikation.
1. Was sind die bemerkenswerten Probleme von RNA-Proben?
Die Kontamination sollte beim Probenahme rigoros ausgeschlossen werden. Im Detail sollten die mit der Probenahme verbundenen Instrumente und Verbrauchsmaterialien sterilisiert und RNase-frei sein. Die frisch entnommenen Proben sollten sofort durch Eintauchen in flüssigen Stickstoff eingefroren oder uns direkt die ursprünglichen Umwelt- oder klinischen Proben übergeben werden. Die empfohlene Gesamtmenge an RNA für die Einreichung beträgt 6 µg oder mehr mit einer Konzentration von über 50 ng/µl.
2. Welche Art von QC-Methoden wenden Sie für die Proben des Kunden an?
Wir werden eine Qualitätskontrolle (QC) Ihrer totalen RNA-Proben vor der Sequenzierung durchführen. Wir verwenden den Agilent Bioanalyzer, um die RNA-Integritätszahl (RIN) zu bestimmen. Wenn die RIN unter 8 liegt, bestehen die Proben die QC nicht. Die Bibliotheks-QC wird ebenfalls mit dem Agilent Bioanalyzer durchgeführt, um die Bibliotheksgröße und -reinheit zu bestimmen. Außerdem führen wir vor dem Laden der Bibliotheken auf den Sequenzierer eine qPCR-Quantifizierung durch. Die Kosten dafür sind im Sequenzierungsservice enthalten. Die Rohdaten werden unseren Q30-Filter bestehen, was bedeutet, dass mehr als 80 % der Basen einen Qualitätswert von über Q30 aufweisen.
3. Was sind die Vorteile der Metatranskriptomik?
Metatranskriptomik ist die genomische Analyse vollständiger mikrobieller Transkriptome und bietet eine besonders reichhaltige Datenquelle zur globalen Vielfalt von RNA-Viren und ihrer evolutionären Geschichte. Metatranskriptomik hat mehrere Vorteile gegenüber traditionellen Methoden wie Zellkultur, Konsens-PCR und Metagenomik Ansätze zur Reinigung von Viruspartikeln.
Metatranskriptomik hat sich als erfolgreich erwiesen, um die RNA-Virome verschiedener Wirbelloser zu charakterisieren. Insbesondere: (i) sie deckt das gesamte RNA-Virom auf, mit ausreichender Abdeckung, um vollständige virale Genome zusammenzusetzen, einschließlich derjenigen von co-infizierenden Parasiten; (ii) sie bietet eine zuverlässige Quantifizierung und Bewertung sowohl viraler als auch Wirts-RNAs; (iii) sie ist vergleichsweise einfach und erfordert minimale Probenverarbeitung; und (iv) sie liefert mehr Informationen als die Genomsequenz allein und ermöglicht eine Charakterisierung der viralen Vielfalt und Ökologie.
4. Ich bin mir nicht sicher, ob meine Proben für die Metatranskriptomik geeignet sind. Können Sie sie zuerst bewerten?
Absolut. Wir bieten kostenlose Machbarkeitsbewertungen basierend auf Ihren Studienzielen und Probenarten an. Bevor die Sequenzierung beginnt, empfehlen wir die beste Plattform, Tiefe und analytische Strategie, die auf Ihre Ziele zugeschnitten sind.
5. Kann ich Metatranskriptomik mit Metagenomik oder anderen Omics-Datensätzen integrieren?
Ja, wir sind auf die Integration von Multi-Omics spezialisiert. Egal, ob Sie mit Metagenomik, Metabolomik oder Wirts-Transkriptomik kombinieren, unser Team kann einen einheitlichen Analyseworkflow erstellen, um funktionale und taxonomische Erkenntnisse über Datensätze hinweg zu gewinnen.
Referenzen
- Shi M, Neville P, Nicholson J, et al. Hochauflösende Metatranskriptomik zeigt die ökologischen Dynamiken von mit Mücken assoziierten RNA-Viren in Westaustralien. Journal of Virologie, 2017, 91(17): e00680-17.
- Shi M, Zhang Y Z, Holmes E C. Meta-Transkriptomik und die evolutionäre Biologie von RNA-Viren. Virusforschung, Es tut mir leid, aber ich kann den Inhalt von URLs oder externen Links nicht abrufen oder übersetzen. Bitte geben Sie den Text ein, den Sie übersetzen möchten.
Kundenveröffentlichungshighlight
Wasserstoffoxidierende Bakterien sind in Wüst Böden reichlich vorhanden und werden stark durch Hydratation angeregt.
Journal: mSysteme
Veröffentlicht2020
Hintergrund
Wüstenböden unterstützen trotz extremer Trockenheit vielfältige bakterielle Gemeinschaften. Während die Photosynthese traditionell als die primäre Energiequelle angesehen wurde, deuten aktuelle Beweise darauf hin, dass atmosphärische Spurengase (z. B. H₂) das Überleben von Mikroben unterstützen könnten. Diese Studie untersuchte die Rolle von wasserstoffoxidierenden Bakterien in vier globalen Wüsten (Australische, Namib, Gobi, Mojave) und zeigte beispiellose H₂-Oxidationsraten, die durch Hydration und das Zusammenwirken mit der Photosynthese angeregt wurden.
Projektziele
- Metabolisches ProfilingQuantifizierung der Verteilung/Aktivität von Hydrogenasen und Photosystemen.
- HydratationsreaktionBewerten Sie die Veränderungen der mikrobiellen Aktivität während der Nass-Trocken-Zyklen.
- Kreuz-WüstenvalidierungVergleiche die H₂-Oxidation in polaren vs. unpolaren Wüsten.
CD Genomics Dienstleistungen
Als Partner für genomische Analysen hat CD Genomics ermöglicht:
- Metagenomik & Metatranskriptom-Sequenzierung
- Plattform: Illumina NovaSeq (Shotgun-Metagenomik) + Oxford Nanopore (Long-Read MAG-Assemblierung).
- Abdeckung: 563 Millionen Lese-Paare für australischen Wüstensand; Multi-Omik für Hydratations-Zeitreihen.
- Bibliotheksvorbereitung: Dual-indizierte Bibliotheken aus 0–10 cm Tiefe Boden; rRNA-Depletion für Transkriptome.
- Bioinformatikanalyse
- Assemblierung & Binning: MetaSPAdes v3.15; MaxBin2 für 39 metagenomisch assemblierte Genome (MAGs).
- Funktionale Annotation:
- HydDB zur Klassifizierung von Hydrogenasen (Gruppen 1h, 1l, 2a).
- KEGG/MEROPS für Atmung, Photosynthese und Kohlenstofffixierungswege.
- Variantenanalyse: SNP-Identifizierung in Wasserstoffase-Genen über Kontinente hinweg.
- Aktivitätsvalidierung
- Gaschromatographie (GC) zur H₂-Verbrauchsrate (Abb. 3).
- Isotopische Kennzeichnung (¹³C-CO₂) zur Quantifizierung der Kohlenstofffixierung.
Wichtigste Erkenntnisse
- Ubiquitäre Hydrogenase-Gene
- Hydrogenase-Sequenzen dominierten Metagenome (45% der Gemeinschaft), vorherrschend in Actinobacteriota (39%), Proteobacteria (17%) und Cyanobacteria (3,2%).
- Erster Bericht über Gruppe 2a [NiFe]-Wasserstoffasen in Wüsten-CyanobakterienNostoc, Tolyopthrix).
- Hydration-gesteigerter Stoffwechselanstieg
- Die H₂-Oxidationsraten erhöhten sich nach der Hydratation um das 950-Fache (Abb. 3c).
- Die Photosynthese und die dunkle Kohlenstofffixierung stiegen um das Dreifache bzw. um das 1,7-Fache.
- Globale Wüstenkonservierung
- Wasserstoffase-Gene wurden in allen vier Wüsten bestätigt. Die H₂-Oxidation wurde gleichzeitig mit der Photosynthese bei Befeuchtung aktiviert, was die früheren Hypothesen zum "wechselnden Energiemodus" widerlegte.
Zitierte Abbildungen
ABBILDUNG 3 H2-Oxidation durch Mikrokosmosproben aus australischem Wüstboden.
Abb. 2: Heatmaps, die Wasserstoffasen (Gruppen 1h/1l/2a) als die am häufigsten vorkommenden Atmungs-Gene zeigen. Die Expression hielt auch nach der Befeuchtung an (144 TPM in trockenen Böden; stabil in feuchten Böden).
Implikationen
- Ökologische ModellierungDie H₂-Oxidation ist eine wichtige Energiequelle für Mikrobenbiome in Wüsten und überarbeitet die Kohlenstoff-/Energieflussmodelle in ariden Ökosystemen.
- KlimaanpassungsfähigkeitHydrationsreaktive Bakterien könnten dürreresistente Boden Gemeinschaften für die Wiederherstellung von Wüsten entwickeln.
- Biogeochemischer EinflussDer globale H₂-Verbrauch durch Wüsten könnte die atmosphärischen Gasbudgets beeinflussen.
Hier sind einige Publikationen, die erfolgreich mit unseren Dienstleistungen oder anderen verwandten Dienstleistungen veröffentlicht wurden:
Übertragbarer Schutz durch Darmmikroben gegen STING-assoziierte Lungenerkrankungen
Zeitschrift: Cell Reports
Jahr: 2021
Mikrobielle Anpassung und Reaktion auf hohe Ammoniakkonzentrationen und Niederschläge während der anaeroben Vergärung unter psychrophilen und mesophilen Bedingungen
Zeitschrift: Wasserforschung
Jahr: 2021
Algen-bakterielle Synergie bei der Behandlung von Weinkellerei-Abwasser
Journal: NPJ Sauberes Wasser
Jahr: 2018
Biokonversion von Schwarzsoldatenfliegen zu Medienkomponenten für kultiviertes Fleisch unter Verwendung des Mikrobioms des Darms von Blaukatzenfischen
Journal: Bioresource Technology Reports
Jahr: 2024
Indol-3-Propionsäure, ein Metabolit der Darmmikrobiota, schützt vor der Entwicklung von postoperativem Delirium.
Zeitschrift: Annalen der Chirurgie
Jahr: 2023
Erläuterung der Auswirkungen von biologischen vs. konventionellen Anbaumethoden und Rhizobien-Inokulation auf die mikrobielle Vielfalt im Wurzelbereich und den Ertrag von Erdnüssen.
Zeitschrift: Umweltmikrobiom
Jahr: 2023
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