肠道微生物研究：宿主遗传学加成宏基因组

上周序祯达邀请到Illumina因美纳高级应用市场经理梁蕊女士在序祯达直播间为大家带来“肠道微生物研究：宿主遗传学加成宏基因组”内容分享，介绍了肠道微生物研究发展近况及应用场景。错过直播的小伙伴们不用担心，我们将回放视频和关键内容做了以下整理。

整场直播围绕以下提纲进行分享和探讨：

1.为什么要进行宿主遗传学对肠道微生物影响的研究

2.已有哪些研究基础和需要进一步探讨之处

3.如何开展宿主遗传学对肠道微生物影响的研究

近年来关于肠道微生物的研究发展迅猛，人们也了解到肠道微生物在人体营养代谢、神经调节和各种复杂疾病的发生发展过程当中起到了非常重要的作用。对于肠道微生物特征的研究与早期的GWAS 有许多相似之处，甚至更复杂，宿主遗传学在其中起到了关键的影响。

梁蕊女士在直播中提及开展宿主遗传学对肠道微生物的影响研究存在着一些挑战，例如：mbGWAS 检测到的大多数全基因组关联结果的可重复性差，这受到生物学特征和技术方法学的共同影响；使用不同的DNA 分离方法、选择的16S 扩增区域或使用不同的分析流程和参考数据库，都会极大地影响微生物鉴定和丰度结果。

从另一个角度来说，宏基因组测序法彻底改变了探索表征复杂微生物群落多样性和功能的能力。在直播中梁蕊女士介绍了宏基因组学的益处以及可以得出结论的广度：宏基因组学拥有广泛的物种覆盖度和菌株更高的分辨率。但由于缺乏环境细菌的功能数据库，以及在异质环境样本中进行宏基因组组装和分析的技术困难，在宏基因组功能注释方面仍然存在挑战。

综上，未来技术和方法的改进和创新将降低成本，数据共享和协作以结合GWAS 进行荟萃分析是促进人类复杂性状遗传研究取得进展的主要因素。同时，梁蕊女士在直播中重点提到在宿主遗传学与肠道菌群相关性的研究中可以利用序祯达多组学的技术手段，结合宏基因组、宏转录组、代谢组学、蛋白组学等多个层面分析，帮助我们更好地理解复杂问题，抽丝剥茧、综合各种因素进行分析，挖掘出背后真正的影响机制。

问题集锦回顾

小编整理了在线观众的问题及答案，与大家共享。

问1

16SrRNA测序与宏基因组测序在肠道微生物菌群测序的差异？

答1

16SrRNA是早期研究肠道微生物组成、多样性变化非常有利的一个工具。它的优势包括测序成本较低，数据分析比较简单。但它的弊端是只能做细菌，在物种上有限定；第二就是分析的颗粒度，如果想要看不同的菌株，16SrRNA是没有办法做到的。

宏基因组则是把样本里边所有的核酸物质都进行测序、数据分析，包括肠道当中存在的病毒或者其他物种都可以一起检出，所以从物种的层面上比16SrRNA有很大幅度的提升。第二个层面，宏基因组在检测物种的颗粒度上会更精细一些，还可以检测微生物基因组的SNP多样性、结构变异等等。

问2

宿主遗传学除了WGS是否还有其他检测方法？

答2

分两个方面来说，一方面是宿主角度，通常先研究宿主基因层面的变化，再从转录组水平去看是否有表达差异；从肠道微生物的角度来说，我们提到的宏基因组、宏转录组等，再加上蛋白组学、代谢组学，可以作为一个”组合拳”去介入到研究领域当中。

问3

除LCT，ABO外，还有哪些基因座与肠道微生物相关？

答3

直播中也提到已经有13个影响菌群特征的基因座被发现（如下图），这些基因座让我们可以站在巨人肩膀上持续往下深挖研究方向，探索肠道菌群与更多疾病的关系。

微生物组GWAS中

报告具有全基因组意义的基因组位点

序祯达公司介绍序祯达是中国领先的多组学研究和临床服务提供商，致力于基因组学、表观组学、转录组学、蛋白组学和其他相关服务。本着以研究为首任，以客户为中心的宗旨，支持药物研发企业进行药物筛选、生物标记物发现和临床试验。

序祯达提供按照CLIA/CAP以及ISO15189标准验证的多样化基因组学和蛋白组学检测，其中包括基因分型和基因表达qPCR检测，NGS检测和蛋白质生物标志物检测。

其中最具特色的检测包括FoundationOne CDx、用于组织和ctDNA的Illumina TSO500、10x Genomics/新格元/Mission Bio单细胞解决方案、Olink Target 96/48、Olink Explore 3072/384及宏基因组、mRNA、smRNA、全基因组和外显子组测序等，并可根据项目需求提供定制化检测。