由于微生物多樣性的研究已經(jīng)普遍被人們所涉及，但是對于一些基礎(chǔ)理論卻并不是特別了解，今天小編帶大家一起走進(jìn)微生物多樣性的那些事。

“微生物組”（Microbiome）是指由多種微生物群居在一起形成的生態(tài)群落，從人和動物的腸道，到植物、土壤、海洋等等，它們都無處不在，推動著地球物質(zhì)循環(huán)，影響著人體、動物體乃至整個地球生物圈的健康。所以，地球上的各種變化可能都和微生物息息相關(guān)，污水處理、氣候變暖、環(huán)境污染、腐蝕、疾病、人和動物的健康等等的背后都有微生物參與其中。

在地球的各生境中，微生物表現(xiàn)出了極大的多樣性。然而由于純培養(yǎng)的限制，大部分微生物尚未得到了解，據(jù)數(shù)據(jù)顯示各生境中只有1%的微生物可以純培養(yǎng)，99%的微生物在現(xiàn)有的實驗條件和技術(shù)下無法純培養(yǎng)。

近年來，得益于高通量技術(shù)的發(fā)展和成本的低廉化，使得微生物多樣性的研究走入了更多學(xué)科的領(lǐng)域，純培養(yǎng)無法實現(xiàn)的研究在今天得以實現(xiàn)，微生物和環(huán)境、資源、人類健康、動植物健康養(yǎng)殖等的高通量研究可以方便快速的指引著所有科研工作者，為他們帶來了前所未有的理論支撐和現(xiàn)實意義。

微生物多樣性的研究主要是通過對16S /18S / ITS這些擴增子進(jìn)行建庫測序，進(jìn)而研究環(huán)境或組織中微生物的多樣性及群落組成差異，它主要通過對特定長度的PCR產(chǎn)物進(jìn)行測序分析來達(dá)到的。想必特定長度片段的PCR產(chǎn)物的建庫大家比較了解了，下面就說一下測序怎么去選擇測序平臺。

高通量測序研究微生物多樣性目前市面上主要的測序平臺有：Roche454、IlluminaHiseq 2500、4000以及Miseq平臺等。Hiseq平臺讀長較短，454相對Miseq平臺測序深度相對較低，并且454已經(jīng)停產(chǎn)，所以目前常被人們所使用的是Miseq平臺。Miseq平臺讀長雙端合并450–550bp，測序通量可達(dá)15Gb，并且測序準(zhǔn)確率高。

下面就主要講解一下16S/ 18S / ITS這些擴增子測序：

 核糖體RNA即 rRNA，占RNA總量的82%左右。核糖體RNA編碼的DNA序列中既有保守區(qū)又有可變區(qū)，保守序列區(qū)域反映了生物物種間的親緣關(guān)系，而高變序列區(qū)則體現(xiàn)物種間的差異。              

1. 16SrDNA測序：16SrDNA為編碼原核生物核糖體小亞基rRNA的DNA序列，具有10個保守區(qū)和9個高變區(qū)，其中保守區(qū)在細(xì)菌間差異不大，高變區(qū)具有屬或種的特異性，對16SrDNA某個高變區(qū)進(jìn)行測序，用于研究微生物中細(xì)菌或古菌的群落多樣性。

2. 18SrDNA測序：16SrDNA為編碼真核生物核糖體小亞基rRNA的DNA序列。對18SrDNA某個高變區(qū)進(jìn)行測序，用于研究樣本中真核微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性。18SrDNA序列圖略，它和16S很像，比16S稍長并且多一些臂和環(huán)結(jié)構(gòu)，兩者空間結(jié)構(gòu)十分相似，在核糖體中起到的作用也基本相同。

3. ITS測序：ITS分為兩個區(qū)域：ITS1和ITS2，ITS1位于真核生物rDNA序列18S和5.8S之間，ITS2位于真核生物rDNA序列5.8S和28S之間。對于ITS1或ITS2進(jìn)行測序，用于研究微生物中真菌群落多樣性。所以，對于研究真菌多樣性的研究者既可以選擇18S也可以選擇ITS進(jìn)行擴增子測序，均可達(dá)到目的。

另外，很多人認(rèn)為宏基因組和擴增子測序的技術(shù)是一樣的，這樣的認(rèn)識是不完全的，宏基因組測序是對樣品DNA進(jìn)行片段化來建庫的，而不是針對某一區(qū)域進(jìn)行建庫測序的，所以它們有著本質(zhì)的區(qū)別，拿到的信息也是存在著千差萬別，但是有一點是一樣的就是它們都可以對微生物群落組成和相對定量進(jìn)項研究。

最后，小編給大家?guī)砦⑸锒鄻有匝芯康慕ㄗh擴增引物，希望對大家有所幫助