一种高通量分析菌菌共生、微生物污染以及菌种鉴定的技术制造技术

本发明专利技术公开了一种通过高通量测序技术进行高通量分析菌菌共生、微生物污染以及菌种鉴定的技术。本发明专利技术首先对微生物进行核酸提取；然后扩增用于微生物鉴定的核酸片段；再对核酸片段进行测序；随后对每条核酸碱基序列进行样品划分，得到每个样品的物种组成信息；最后分析菌菌共生或污染微生物情况。利用本发明专利技术能对细菌培养物进行高通量物种鉴定并分析共生微生物种类、比例及培养物被微生物污染的情况并确定污染微生物种类。本发明专利技术能同时对上千个培养物样品开展以上三个方面的分析，并将培养物鉴定到属水平，分析通量和效率高，抗干扰能力强，同时可以节约大约70%的成本。同时可以节约大约70%的成本。同时可以节约大约70%的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种高通量分析菌菌共生、微生物污染以及菌种鉴定的技术


[0001]本专利技术涉及生物物种鉴定和分析的分子生物学领域，尤其是基于高通量测序技术进行培养物高通量鉴定、菌菌共生分析以及污染微生物分析的技术。

技术介绍

[0002]微生物分离培养和鉴定是微生物研究和应用的基础，并被广泛应用于工农业生产和科学研究领域。传统的微生物鉴定技术通过对分类培养得到的培养物进行菌落形态学观察、菌体显微观察、生理生化指标测定等，确定微生物的形态和代谢特征，根据这些形态特征和代谢特征对微生物进行分类和命名，并在此基础上形成了一套完整的微生物分类鉴定技术体系。该微生物分类鉴定技术体系为我们对微生物开展系统地研究奠定了基础，并成为微生物分类鉴定的标准。然而，该分类鉴定体系操作繁杂，形态学观察和分析需要经过长时间的专业培训，生理生化指标测定繁琐而耗时，从而导致该技术体系难以满足日常的生产和科研需要。
[0003]为了克服上述传统的微生物分类学存在的问题，分子生物学技术被引入到微生物鉴定领域。通过对核糖体小亚基核酸序列、核糖体小亚基和大亚基核酸序列的间区序列（ITS）以及核糖体大亚基序列等进行测序分析，能够快速将微生物确定到属甚至种水平，基本满足日常生产和科研需求。但是，常规的测序技术要求提供的需要测序的碱基片段必需为序列相同的片段，而且通量比较低，成本相对较高，难以对大量的微生物进行集中鉴定分析。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的问题是利用常规测序技术对特定分子标记测序进行物种鉴定时通量低、成本相对较高、难以对大量微生物进行集中鉴定，并且常规的测序技术要求进行测序的物种必需是纯化后的物种，难以通过一次测序直接分析菌菌共生和微生物污染样本中污染微生物种类。
[0005]本专利技术的具体实施步骤是：首先，对需要鉴定的微生物样品进行核酸提取；然后，采用两端带有不同长度的条形码序列的通用引物利用聚合酶链式反应技术扩增用于微生物鉴定的核酸片段，该两端条形码序列能够唯一对应样品；而后，采用高通量技术对扩增得到的核酸片段进行测序，得到相应的核酸碱基序列信息；随后，通过核酸碱基序列两端带有的条形码序列对每条核酸碱基序列进行样品划分，即确定每条序列的来源样品；然后，再根据序列相似性情况对每个样品中的序列划分可操作分类单元，并参照核酸数据库对每个可操作分类单元进行物种注释，得到每个样品中的物种组成信息；最后，根据每个样品中的物种组成信息分析检测的样品是否是纯菌，或者是否存在菌菌共生，以及分析样品是否存在微生物污染，如果存在则可以确定污染微生物的种类。
[0006]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：利用本专利技术提供的技术能够高通量、相对廉价地进行微生物物种鉴定，能够同时对上千种微生物培养物进行测序和鉴定，并且
能够有效克服常规测序技术无法同时对一个样品中超过一种的微生物进行测序分析的局限，避免了常规测序过程中因污染造成的杂峰最终导致无法读取序列信息的问题。
[0007]本专利技术能够同时高效地对上千种微生物培养物进行分析和鉴定，并且能够同时对不同的微生物培养物样品进行菌菌共生、微生物污染和菌种鉴定，确定微生物的种类。具有高通量和高效、抗干扰能力强的特性。利用本专利技术描述的技术进行大量微生物培养物分析，每1000个样品平均节约成本3万元，即节约大约70%的成本。
附图说明
[0008]图1是该专利技术专利的技术流程图。
[0009]图2 为通过该技术对100个细菌培养物进行分析得到的物种组成图。
具体实施方式
[0010]以下实施是对本专利技术的进一步说明，而不是对本专利技术技术参数的限制。
[0011]实施例1通过本专利技术公开的技术，我们对前期从海水中粗分离的细菌培养物进行了物种鉴定。鉴定结果如图2所示，通过粗分离，只有少量弧菌能够得到接菌纯培养的水平，大多数样品则为两种或两种以上细菌共存；并且多数样品都是弧菌与假交替单胞菌共存。尽管大多数样品通过粗分离无法得到纯培养的微生物，但是通过本专利描述的技术方法进行分析，也能够明确对所哪些微生物培养物进行进一步纯化可以得到预期的纯培养细菌，比如要想得到海杆菌的纯培养物，仅需要对X10C8号样品进行进一步纯化，即可纯化得到海杆菌；如果想要得到海单胞菌的纯培养细菌，仅需要对X100B10号样品进行进一步纯化即可得到海单胞菌。该结果表明通过本专利技术公开的技术，能够同时对上百个微生物样品进行高通量分析和鉴定，并能够有效克服常规测序技术无法分析混合菌和被其他微生物污染的样品的局限。证明本专利技术公开的技术可以实现预期的分析目的。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高通量分析菌菌共生、微生物污染以及菌种鉴定的技术，其特征在于：通过两端带有不同长度的条形码序列的通用引物扩增用于微生物鉴定的核酸序列，采用高通量测序技术对扩增得到的序列进行测序，并通过生物信息学方法将每条序列根据两端的条形码序列划分到对应的样品后，根据序列相似性对序列进行可操作分类单位划分并进行物种注释，最终得到各个样品的物种组成信息，并通过该信息分析菌菌共生或确定样品是否被微生物污染。2.权利要求1所述的两端带有不同长度的条形码序列的通用引物，其特征在于两端的条形码序列长度不同，碱基排列也...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕爽爽，倪加加，张翔，
申请(专利权)人：广东美立康生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：