一种用于构建细菌16S rDNA全长高通量测序文库的方法技术

技术编号:21597661 阅读:68 留言:0更新日期:2019-07-13 15:50
本发明专利技术涉及一种用于构建细菌16S rDNA全长高通量测序文库的方法,涉及微生物高通量测序领域。该方法首先将随机碱基组成的特异性标签序列(UMI)加在每个16S rDNA模板分子两端,经PCR扩增得到多个拷贝的两端含特定UMI的16S rDNA全长扩增子,通过随机打断并连接上测序文库的接头,经双端测序获得UMI序列和相应的16S rDNA片段序列;另外,通过环化16S rDNA全长扩增子和测序,获得同一分子两端的UMI配对信息;根据相同UMI和配对UMI信息进行reads的组装,从而增加拼接长度,最终组装得到16S rDNA全长序列信息。本发明专利技术提供的方法成本低、准确度高,适用于高通量测序平台;同时该方法通过UMI可有效排除PCR扩增偏好性、扩增错误和测序错误的影响,从而更加精确地定量样本中的细菌种群丰度。

A Method for Construction of Bacterial 16S rDNA Full-length and High-throughput Sequencing Library

【技术实现步骤摘要】
一种用于构建细菌16SrDNA全长高通量测序文库的方法
本专利技术属于微生物基因高通量测序领域,具体涉及一种用于构建细菌16SrDNA全长高通量测序文库的方法。
技术介绍
16S核糖体核糖核酸(ribosomalRNA,rRNA)为核糖体的RNA的一个亚基,16SrDNA是编码该亚基的基因,存在于所有细菌基因组中,长度约为1.5Kb,其分子大小适中,突变率小,是细菌系统分类学研究中最常用和最有用的标志。16SrDNA包括9个可变区和10个保守区,保守区序列反映了物种间的亲缘关系,而可变区序列则能体现物种间的差异。16SrDNA常用于研究特定环境中的物种信息,包括物种差异、物种分类和物种丰度等,对复杂环境中的微生物构成研究有重要的指导作用。几十年来,16SrDNA已被广泛应用于分类学和系统发育关系的确定。16S扩增子测序即通过提取环境样品的基因组DNA,选择合适的通用引物扩增16SrDNA某一或某几个区,通过测序检测目的区域的序列变异和丰度,对环境样本的物种分类、丰度、种群结构、系统进化、群落比较等信息进行分析的研究方法。16SrDNA在细菌的基因组中存在多个拷贝,不同属的16SrDN本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于构建细菌16S rDNA全长高通量测序文库的方法,其特征在于,包括以下步骤:1)提取样本中的细菌基因组DNA:采集环境样本,提取样本中的细菌基因组DNA;2)在每个16S rDNA模板分子两端分别加上不同的UMI标记:首先经过两轮独立的退火、延伸步骤,将随机碱基组成的特异性标签序列(Unique Molecular Identifier,UMI)加在每个16S rDNA模板分子两端,然后经PCR扩增得到多个拷贝的两端含不同UMI标记的16S rDNA全长扩增子;3)构建16S rDNA全长文库:包括含单端UMI序列的文库和含双端UMI序列的文库的构建;3a)构建含单端UMI序列的文...

【技术特征摘要】
1.一种用于构建细菌16SrDNA全长高通量测序文库的方法,其特征在于,包括以下步骤:1)提取样本中的细菌基因组DNA:采集环境样本,提取样本中的细菌基因组DNA;2)在每个16SrDNA模板分子两端分别加上不同的UMI标记:首先经过两轮独立的退火、延伸步骤,将随机碱基组成的特异性标签序列(UniqueMolecularIdentifier,UMI)加在每个16SrDNA模板分子两端,然后经PCR扩增得到多个拷贝的两端含不同UMI标记的16SrDNA全长扩增子;3)构建16SrDNA全长文库:包括含单端UMI序列的文库和含双端UMI序列的文库的构建;3a)构建含单端UMI序列的文库:将步骤2)得到的16SrDNA全长扩增子,使用含P7序列和生物素(Biotin)修饰的上下游引物进行PCR扩增,得到两端含P7序列且含Biotin修饰的产物,将产物进行随机片段化并切胶回收500~1000bp的DNA片段,特异性富集含Biotin标记的DNA片段,进行末端缺口补齐修复,并将修复的DNA片段的3’端加上脱氧腺苷酸A,并与3’端带有突出的脱氧胸苷酸T的P5接头连接,经PCR扩增后,纯化回收产物,即得到含单端UMI序列的文库,其结构特点是含左端UMI和16SrDNA中间序列的片段,或含右端UMI和16SrDNA中间序列的片段;3b)构建含双端UMI序列的文库:将步骤2)得到的16SrDNA全长扩增子,在3’端加上脱氧腺苷酸A,并与含biotin修饰且3’端带有突出“T”碱基的接头连接,经环化反应形成含biotin修饰的环状DNA分子;在DNA外切酶的作用下,去掉未环化的DNA分子;将环状DNA产物随机打断得到300-1000bp的DN...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈祖耕毕书琳王成
申请(专利权)人:杭州进一生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:浙江,33

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