16S le séquençage des gènes de l’ARNr est couramment utilisé pour l’identification, la classification et la quantification des microbes dans des mélanges biologiques complexes tels que des échantillons environnementaux (ex eau de mer) et des échantillons intestinaux (ex microbiome intestinal humain)., Le gène de l’ARNr 16S est un composant hautement conservé de la machinerie transcriptionnelle de toutes les formes de vie basées sur L’ADN et est donc très approprié comme gène cible pour séquencer L’ADN dans des échantillons contenant jusqu’à des milliers d’espèces différentes. Les amorces PCR universelles peuvent être conçues pour cibler les régions conservées de 16S, ce qui permet d’amplifier le gène dans un large éventail de microorganismes différents à partir d’un seul échantillon. De manière pratique, le gène de l’ARNr 16S est constitué de régions conservées et variables (Fig. 1)., Alors que la région conservée permet une amplification universelle, le séquençage des régions variables permet une discrimination entre différents micro-organismes spécifiques tels que les bactéries, les archées et les eucaryotes microbiens. L’Identification des virus nécessite un séquençage métagénomique (le séquençage direct de l’ADN total extrait d’une communauté microbienne) en raison de leur absence du gène marqueur phylogénétique 16S.
Figure 1 – environ 1,5 kb 16S gène ARNr D’E. coli montrant les neuf régions variables qui en font une cible idéale en tant que gène marqueur phylogénétique.,
à l’origine, les études d’échantillons environnementaux nécessitaient la culture et l’isolement des espèces pour l’identification, un processus laborieux et long. Cependant, le couplage de la PCR de l’ARNr 16S avec le séquençage de nouvelle génération a permis l’étude de nombreux échantillons à faible coût. Les premières études de séquençage de l’ARNr 16S ont déjà trouvé de nombreuses séquences qui n’appartiennent à aucune espèce cultivée connue, indiquant qu’il existe de nombreux organismes non isolés et que les méthodes de culture ne trouvent qu’un faible pourcentage des espèces bactériennes et archéales dans un échantillon., De plus, grâce au multiplexage de nombreux échantillons et à la grande profondeur de couverture offerte par les plateformes de nouvelle génération d’aujourd’hui, nous pouvons désormais analyser des échantillons de séries chronologiques complètes pour quantifier la dynamique des communautés microbiennes sur de nombreux sites, ou produire des cartes 3D détaillées des communautés microbiennes, ainsi que déterminer si les changements
Fig 2 – le regroupement de 5′ et 3′ lectures de différents échantillons environnementaux montre que les échantillons d’un type d’environnement donné se regroupent bien.,
Les Lectures du séquençage next-gen peuvent être comparées à des bases de données organisées telles que le Ribosomal Database Project (RDP), GreenGenes et SILVA pour l’identification et la classification. Les séquences associées sont « groupées » et le nombre de représentants de chaque cluster est compté. Des grappes de séquences similaires sont appelées « unités taxonomiques opérationnelles” (Otu). Les dénombrements D’OTU sont résumés dans un tableau des abondances relatives pour chaque organisme de chaque échantillon., À ce jour, plusieurs pipelines d’analyse ont été développés pour l’analyse des données de séquence de gènes de l’ARNr 16S et deux pipelines couramment utilisés sont QIIME et Mothur. QIIME prend les utilisateurs de leur production de séquençage brut par des analyses initiales telles que la cueillette OTU, l’affectation taxonomique et la construction d’arbres phylogénétiques à partir de séquences représentatives D’Otu, et par l’analyse statistique en aval, la visualisation et la production de graphiques de qualité publication.,
LC Sciences offre un service complet de séquençage des gènes 16SrRNA pour l’identification et la classification des espèces dans les échantillons microbiens. Nous utilisons une stratégie d’amplification de fragments d’ADNR 16S à double zone (zones amplifiées V3 + V4), une séquence sur la plate-forme Illumina MiSeq leader de l’industrie et fournissons une analyse approfondie des données, notamment: le séquençage des statistiques de sortie des données, le regroupement des séquences en unités taxonomiques opérationnelles (OTU), l’analyse de la diversité,,
récemment, L’un des clients de LC Sciences a utilisé le séquençage du gène de l’ARNr 16S pour étudier la propagation microbienne de l’air dans des zones polluées où des conditions météorologiques défavorables provoquent une double pollution de la poussière et du smog.