微生物群落研究如何进行实验设计? 返回
随着高通量测序技术的发展,16SrRNA和宏基因组测序两项技术已经逐渐成为微生物群落研究的重要工具。
它们的优势非常明显:
1.检测通量高,单次能快速检测成千上万个微生物个体;
2.无需培养,省去繁琐的微生物培养实验,同时也打破严苛的细菌培养条件的限制。
基于以上两大优点,现在很多研究微生物的老师都会做上几个16s或宏基因组测序,以在微生物领域里“寻宝”。
在寻16s和宏基因组的宝的之前,还是要把现阶段大多数主流文章都研究一番,慢慢形成思路之后,才去定下项目设计。因为一个好的实验设计,可以省却你后面无数的烦恼,这估计是大家的共鸣。
但如果没有这么多时间或怕自己对文章理解不透彻,那怎么办?那当然没关系,基迪奥公司从9月开始在全国各地举办多场与微生物群落研究相关的宣讲会,到时我们会重点在文章思路和实验设计上进行讲解,有兴趣的老师可以随时留意我们的后续发布的讲座信息。
在这里,跟大家讲讲看完大多数主流文章后,发现它们都有其思路框架,这些框架,就是我们所提到的实验设计思路(图1)。
图1 如何设计好实验——文章脉络梳理
我们总结发现,现阶段微生物群落研究的文章无非分为三个部分:生存条件差异,微生物群落差异,差异解释(图1)。差异的生存条件使微生物群落产生变化,最终通过分析,解释造成这种微生物变化的原因,或解答微生物群落的变化对环境造成何种影响(图2)。
图2 微生物群落研究三要素关系图
生存条件差异:影响微生物生长的因素,少则三五,多则上百。哪个才是主要因素?如何挖掘正确的生存条件差异?所关注的因素不同,样本采集的方向则不同,因此样本所代表的微生物生存条件差异则不一样。
微生物群落差异:微生物差异分析主要由微生物组成分析,微生物多样性分析和微生物功能分析三部分组成。因此利用哪种方法怎样表现微生物差异,将会决定此项目的研究内容。
差异解释:一般是指微生物与环境之间的关系研究,分为两个主要方向:
1. 环境哪些因素怎样使微生物群落产生变化,这是对差异原因的解释;
2. 微生物的改变,是否对环境造成影响?这是对差异影响的解答。对结果的不同解读,最终会影响着研究的目的。
设计实验不一定都要涵盖三个要素。就算三个要素都涵盖,但每个部分中又含有多种小分类(图1),不同的小分类组合,决定着一篇文章是2分多的BMC microbiology,还是10分以上的PNAS。至于文章的要素如何组合?怎样才能达到最理想效果?在资金有限的情况下,如何进行最有意义的设计?想了解更多实际案例?请参考下面几个思路图(图3)。
图3 如何设计好实验——精彩案例解读
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