高通量測序DNA樣本建庫方法(3):擴增法
擴增法建庫,是指利用PCR方法擴增特定的分子片段,並在擴增過程中引入接頭和測序引物區域的建庫方法。
其目前在微生物領域應用最廣,主要應用在宏基因組測序,用於檢測微生物群體的組成結構。主要包括16S rDNA測序、18S rDNA測序、ITS測序及目標區域擴增子測序等。採用第二代高通量測序平台測定的16S/18S /ITS某個高變區域的序列,來反應環境樣品在細菌、真菌、古菌分類方面物種之間的差異,對研究海洋、土壤、腸道糞便等環境中的微生物構成有重要的指導作用。
擴增子建庫目前市場上一般不收費!不收費!不收費!(重要的事情說三遍)。
和機器打斷法、轉座酶法動輒每個樣幾百塊錢的建庫費用比起來,可以節省一大筆開銷。
為啥不收費呢?
原理上說,擴增子建庫的過程其實就是PCR過程,實驗成本主要是酶和引物,相對成本較低。
其操作過程目前主要有2種流程選擇(一步法建庫和兩步法建庫)。
一步法建庫是指通過一輪PCR反應,同時進行16S擴增和接頭連接的工作,如下圖a所示。
兩步法建庫是指通過兩輪PCR反應,分別進行16S擴增以及接頭連接的工作,如下圖b所示。
原理上很簡單,成本很便宜。
那麼,是否擴增子建庫就可以替代其他兩種建庫方法了呢?非也!
1、擴增子測序只能檢測樣本中某一或幾個特定基因片段,而並非所有的基因。建庫過程中經過了PCR富集和篩選,將研究者所感興趣的片段幾萬幾十萬倍的放大。好處是,研究有針對性,有的放矢;缺點是,信息不全面,例如,只能檢測樣本中某種菌的有無,卻不可能檢測其耐藥性或毒力。
2、擴增子建庫過程中,受酶、擴增循環數等諸多因素的影響。最終檢測的微生物群體組成和樣本中真實狀態會有一定的偏差。基本上,樣本起始濃度越高,建庫循環數越大,實驗中採用的酶越便宜,實驗結果與真實情況偏差越遠。(關於這方面,感興趣可以翻筆者之前的貼子「【好文共賞】一管窺豹,SOP標準化在宏基因組研究中的重要性」)
微微碎碎念: 擴增子測序適合進行宏基因組測序,例如糞便、痰液、土壤等。其成本較低,易於開展,值得注意的是,其結果極易受實驗操作的影響,容易產生假陽性結果,因此,建議實驗過程一定要注意標準化!


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