三代菌种鉴定:ONT平台对比一代、二代测序的全面优势
01背景介绍
在微生物研究领域,菌种鉴定技术经历了三代革新:
一代测序(Sanger):金标准但通量低,菌种不纯时,出现套峰难以鉴定;
二代测序(Illumina):高通量但读长短,难以区分的近缘种;
三代测序(ONT):兼具长读长与高通量,实现全长测序且不惧杂菌;
02基于ont平台进行菌种鉴定的优势
全长覆盖:ONT可以一次性读取整个原核细菌16S rRNA基因(约1.5kb)或真菌ITS1及ITS2区域,避免了短读长测序中由于片段化导致的信息丢失。
高分辨率:超长读长允许更精确地解析物种水平上的差异,特别是对于那些在传统方法中难以区分的近缘种。
项目周期快:最快可5天出结果;
目前已经有研究使用ONT平台实现粪便样本中细菌的实时/近实时鉴定,并在临床感染样本中成功识别成功识别沙门氏菌、弯曲杆菌等,且与培养结果一致。纳米孔测序的长读长测序能提升物种分辨力,尤其在近缘种(如大肠杆菌与志贺氏菌)或高相似度基因区的区分【1】。同时,也有文章提出了一种基于纳米孔测序技术的临床培养细菌分类鉴定全流程解决方案,在物种水平达到>90%的鉴定准确率,能够鉴定传统方法难以识别的罕见菌种,并可识别样本中的多种细菌成分【2】。
03总结
Oxford Nanopore Technologies (ONT) 的纳米孔测序技术凭借其长读长、实时测序和便携灵活的特点,为微生物组研究提供了全新的解决方案。针对16S rRNA基因(细菌/古菌)和ITS区域(真菌)的测序,ONT平台能够覆盖完整的可变区(如V1-V9及ITS1-ITS4),显著提升物种分类分辨率,尤其适用于微生物的精准鉴定。
生工生物新推出基于ONT平台的菌种鉴定项目,主要适用于以下两个方向的研究,欢迎感兴趣的老师来咨询!
04参考文献
[1] Ana Sofia G. Borges, Meghna Basu, Erik Brinks, Corinna Bang, Gyu-Sung Cho, John F. Baines, Andre Franke & Charles M. A. P. Franz Fast Identification Method for Screening Bacteria from Faecal Samples Using Oxford Nanopore Technologies MinION Sequencing.
[2] Stefan Moritz Neuenschwander, Miguel Angel Terrazos Miani, Heiko Amlang, Carmen Perroulaz, Pascal Bittel, Carlo Casanova, Sara Droz, Jean-Pierre Flandrois, Stephen L. Leib https://orcid.org/0000-0002-1106-6123, Franziska Suter-Riniker, Alban Ramette A Sample-to-Report Solution for Taxonomic Identification of Cultured Bacteria in the Clinical Setting Based on Nanopore Sequencing.