功能菌筛选技术方案(二)丨微生物多维表型检测与可视化精准分选平台下的表型靶向MiNi宏基因测序-医疗器械网

功能菌筛选技术方案(二)丨微生物多维表型检测与可视化精准分选平台下的表型靶向MiNi宏基因测序

来源：长春长光辰英生物科学仪器有限公司分类：科技文献 2024-03-01 15:30:07 17阅读次数

传统微生物基因组学分析是基于样品中所有DNA片段，这使得有些低丰度的目标菌被忽视，或因为引入过量宿主基因组而影响结果的准确性。

为解决这一问题，将可视化单细胞分选技术（LIFT）与稳定同位素拉曼光谱（SIP-Raman）、荧光原位杂交（FISH）、荧光寿命显微成像技术（FLIM）等表型识别技术相结合，把目标表型的微生物细胞从群体中精准提取出来，靶向性地对分离后的少量目标微生物进行基因组学研究，从而准确地建立微生物表型与基因型的桥梁。

技术流程

应用案例

耐药组靶向宏基因组

利用单细胞拉曼-重水同位素标记技术，识别具有潜在健康风险的高度活跃土壤耐药菌，利用单细胞分选与靶向宏基因组测序技术，鉴定出多数高表型耐药菌属于此前难以研究的未培养菌以及一株新型的抗生素抗性菌，证明了土壤未培养菌是AMR（抗生素抗药性）的重要宿主。在单细胞水平破译了活性耐药菌携带的抗性基因、毒力因子、可移动遗传元件，为剖析环境中大量未培养耐药菌提供了崭新的方法。

【文章链接：《PNAS》丨单细胞拉曼结合靶向宏基因组揭示土壤活性抗生素耐药组 (qq.com)】

【肠道耐药菌基因组研究：《Environmental Microbiology》期刊文章 | HOOKE单细胞分选仪助力肠道耐药菌表型与基因型的关联研究 (qq.com)】

基于FLCiSS技术解密肠道微生物“暗物质”

该研究首先利用能够代谢标记肽聚糖的D型氨基酸荧光探针（FDAA）作为工具，通过使用红绿两种FDAA探针对小鼠进行序贯灌胃，在体标记后获得带有双色荧光的肠道菌群（两种颜色在细菌上的分布可反映其分裂情况）。应用S3000转盘共聚焦显微镜识别感兴趣的目标菌，再应用PRECI SCS单细胞分选仪把目标菌精准地挑选到无菌管内，破壁后利用MDA进行基因组扩增，用于后续的16S rDNA和全基因组测序分析。本研究应用上述FLCiSS（combining fluorescent probe labeling and confocal imaging with single-cell sorting and sequencing）技术，实现了对复杂肠道菌群样品的“所见即可知”。

【文章链接：《mLife》丨基于共聚焦荧光成像的单细胞分选测序技术揭示肠道菌群中细菌的分裂模式及种属分类 (qq.com)】

基于mini-metagenome的嗜冷电活性菌基因分析

本研究采用基于LIFT的单细胞分选、层次聚类分析和群落结构高通量测序、宏基因组测序相结合的方法，深入研究了嗜冷电活性微生物的代谢功能。成功地表征了地杆菌属Geobacter的生理信息和胞外电子传递的潜在代谢途径，并实现了准确分离。mini-metagenome结果表明嗜冷微生物燃料电池群落结构对低温的适应和对电位电子转移过程的主动代谢反应。细胞色素c等关键基因在低温嗜冷电活性微生物的细胞外电子转移中起重要作用。

【文章链接：《SCI TOTAL ENVIRON》| 基于HOOKE单细胞分选平台的嗜冷电活性微生物的mini-metagenome分析研究 (qq.com)】

肠道耐药菌表型与基因型的关联研究

人体肠道耐药菌(ARB) 对健康和疾病有重要影响。本研究在单细胞水平上分析了不同抗生素浓度下ARB的相对丰度，并对分离得到的ARB进行测序分析，表明ARB在人体肠道菌群中的存在可能与个人病史有关。本研究将Raman-DIP、单细胞分选和测序相结合，在单细胞水平上研究ARB在人体肠道菌群中的表型和基因型，有望应用于粪便移植的人类肠道菌群的质量控制、人类肠道中的细菌-细菌相互作用以及肠道菌群对人类疾病的影响等研究中。

【文章链接：《Environmental Microbiology》期刊文章 | HOOKE单细胞分选仪助力肠道耐药菌表型与基因型的关联研究 (qq.com)】

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