微生物多样性分析?3、代谢产物的多样性。可分为初级代谢产物和次级代谢产物。初级代谢产物是指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质,次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、那么,微生物多样性分析?一起来了解一下吧。
前面介绍了微生物多样性如何整合数据并进行了基础可视化分析,现在让我们开始进行更加深入的相关性分析和差异分析(相关性热图,RDA,CCA,Lefse)
一般我们主要绘制属水平物种与理化因子的相关性热图
依然信誉使用我们转化为 phyloseq 的对象的数据集,首先让我们导出属水平物种组成表:
导出数据之后我们要对属水平物种组成表进行过滤,把丰度占比低于1%的归入others类
让行坦链我们自定义一个函数对其进行过滤
经过上面的步骤我们完成了对数据的过滤,接下来让我们用属水平的物种组成表结合理化因子数据绘制档孙相关性热图:
经过上面两步我们完成了相关性热图的分析及可视化,接下来进行RDA,CCA的分析
一、α多样性指数分析内容及意义
a) 群落生态学中研究微生物多样性,通过单样品的多样性分析(α[Alpha]多样性)可以反映微生物群落的丰度和多样性,包括一系列统计学分析指数估计环境群落的物亏空种丰度和多样性。
b) α多样性指分析主要包括:
①菌群丰度(Community richness)指数计算:Chao、Ace指租空拦数;
②菌群多样性(Community diversity)指数计算:Shannon、Simpson指数。
——获弊胡得指数计算汇总表格。
稀释性曲线(Rarefraction Curve);Shannon-Wiener曲线;Rank-Abundance曲线;Specaccum曲线
二、α多样性分析在科技论文中的描述
a) 稀释性曲线和Shannon-Wiener曲线结合使用:
例如1:Shannon and Rarefaction analysis showed that, although new phylotypes can be obtained by additional sequencing, most of the gut microbial diversity in each sample was captured with the current sequencing depth. After rarefying the sequencing depth among all the samples using bootstrap (XX,XXX reads per sample), Shannon diversity index and rarefaction OTU estimates were calculated. There was no significant difference in the richness (as indicated by rarefaction OTU estimates) and diversity between Group A and Group B in this study.
如有显著差异:while Group B significantly reduced both the richness and diversity of the microbiota(P<0.05 OR Show in fig.)。
生物多样性biodiversity是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物)
有规律地结合所构成稳定的生态综合抄体。
这种多样袭包括轮败拆动物、植物、微生物的物种多样性,物种的遗传与腊枣变异的多样性及生态的多样性。枯御其中,物种的多样性是生物多样性的关键,它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系,又体现了生物资源的丰富性。微生物多样性是指微生物的生命形式的多样性,包括生理代谢zd类型、代谢产物、遗传基因及生态类型的多样性。
微生物群落测序是指对微生物群体进行高通量测序,通过分析测序序列的构成分析特定环境中微生物群体的构成情况或基因的组成以及功能。借助不同环境下微生物群落的构成差异分析我们可以分析微生物与环境因素或宿主伍纯之间的关系,寻找标志性菌群或特定功能的基因。对微生物群落进行测序包括两类,一类是通过16s rDNA,18s rDNA,ITS区域进行扩增测序分析微生物的群体构成和多样性;还有一类是宏基因组测序,是不经过分离培养微生物,而对所有微生物DNA进行测序,从而分析微生物群落构成,基因构成,挖掘有应用价值的基因资源。
以16s rDNA扩增进行测序分析主要用于微生物群落多样性和构成的分析,目前的生物信息学分析也可以基于16s rDNA的测序对微生物群落的基因构成和代谢途径进行预测分析,大大拓展了我们对于环境微生物的微生态认知。
目前我们根据16s的测序数据可以将微生物群落分类到种(species)(一般只能对部分菌进行种的鉴定),甚至对亚种级别进行分析,
几个概念:
16S rDNA(或16S rRNA):16S rRNA 基因是编码原核生物核糖体小亚基的基因,长度约为1542bp,其分子大小适中,突变率小,是细菌分类学研究中最常用和最有用的标志。
微生物群落的种群多样性一直是微生物生态学和环境学科研究的重点。近几年来,微生物群落结构成为研究的热点。首先,群落结构决定了生态功能的特性和强弱。其次,群落结构的高稳定性是实现生态功能的重要烂物因素。再次,群落结构变化是标记环境变化的重要方面。因此,通过对目标环境微生物群落的种群结构和多样性进行解析并研究其动态变化,可以为优化群落结构、调节群落功能和发现新的重要微生物功能类群提供可靠的依据。
从年代上来看,微生物群落结构和多样性解析技术的发展可以分为三个阶段。20世纪70年代以前主要依赖传统的培养分离方法,依靠形态学、培养特征、生理生化特性的比较进行分类鉴定和计数,对环境微生物群落结构及多样性的认识是不全面和有选择性的,方法的分辨水平低。在70和80年代,研究人员通过对微生物化学成分的分析总结出了一些规律性的结论,从而建立了一些微生物分类和定量的方法即生物标记物方法,对环境微生物群落结构及多样性的认识进入到较客观的层次上。在80和90年代,现代分子生物学技术以DNA为目标物,通过rRNA基因测序技术和基因指纹图谱等方法,比较精确地揭示了微生物饥悄液种类和遗传的多样性,并给出了关于群落结构的直观信息。
以上就是微生物多样性分析的全部内容,在70和80年代,研究人员通过对微生物化学成分的分析总结出了一些规律性的结论,从而建立了一些微生物分类和定量的方法即生物标记物方法,对环境微生物群落结构及多样性的认识进入到较客观的层次上。