2018-07-17
文案 | 轉錄調控事業部
今天想跟大家侃一侃腸道微生物研究中的多組學分析思路。
華夏“民以食為天”的觀念源遠流長，數量超過人體自身細胞數10倍的腸道菌群也不可避免成為科研界的“網紅”選手。腸道微生物對于營養物質代謝、人體自身發育、免疫及疾病的產生等方面都起到極其重要的作用，進入數據信息時代之后，對于腸道微生物的常規研究手段也逐步被高通量和多組學的組合拳取代。
先以臨床腸胃功能疾病研究為背景，簡單舉個栗子：先通過RNA-seq聯合微生物多樣性檢測，挖掘細菌的功能DNA并評估遺傳潛力，在轉錄組層面探究腸道微生物和宿主的基因表達互作模式；隨后配合后續的蛋白組實驗檢測酶活力，探究消化環節的催化反應機制；再借助代謝組手段探究生物合成途徑和最終的代謝產物，用以分析消化吸收功能。以上通過一個完整的內在基因表達鏈，由里及表，反向挖掘，闡明生物表型和基因內在表達的聯系。
目前腸道微生物的主要研究方向梳理如下（框架版）
Part1：尋找疾病組和健康組間腸道菌群和宿主的基因表達差異，尋找與疾病相關的marker
Control: 健康人群糞便樣本
Case: 疾病人群糞便樣本
多組學思路解析：RNA-seq+代謝組
Part2：研究某一疾病發生發展進程中的群體的腸道菌群差異和病變后宿主應答機制
Control: 健康人群體糞便樣本
Case: 結直腸癌患者群體糞便樣本
多組學思路解析：代謝組+蛋白組學+微生物多樣性聯合分析
Part3：研究藥物或飲食干預群體的腸道菌群組成差異
Control: 藥物或飲食干預前糞便樣本
Case: 藥物或飲食干預后糞便樣本（可根據表型設置不同時間點）
多組學思路解析：RNA-seq+代謝組+微生物多樣性聯合分析
Part4：同一群體、不同生長發育時期的腸道菌群差異
Control: 新生兒糞便樣本
Case: 不同發育時期嬰幼兒糞便樣本
多組學思路解析：代謝組+微生物多樣性聯合分析
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