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目前全球发现的微生物种类仅占1%左右,大量潜在微生物新种正被逐渐发掘,传统微生物新种鉴定工作是一项跨多学科、专业化程度高、经验依赖性强、技术操作复杂、耗时较长并且成本较高的工程,涉及数十项专业技术项目。

随着基因测序技术快速发展,微生物新种鉴定工作大大简化,很多传统鉴定技术,如DNA-DNA杂交技术,G+C含量测定(高效液相色谱法,HPLC)等,检测周期长,操作繁琐并且成本较高,将逐渐被全基因组测序技术所取代。基于全基因组测序,采用先进的平均核苷酸一致性(ANI)作为基因组测序物种鉴定技术,准确识别新发现微生物,在基因组层面测定(G+C)%,同时可对功能基因深度发掘。

ZetaBio利用全基因组测序技术,一次实验完成菌种准确鉴定、(G+C)%测定、功能基因检测,并同时获得待测菌株的基因组序列,方便进一步的深入研究工作。

IJSEM:Genome sequencing data required with Taxonomic Descriptions

新种的发表,需要提供全基因组测序数据。

应用范围:

  • 罕见菌的准确鉴定;
  • 新菌种的快速识别确认;
  • 专利菌株侵权鉴定;
  • 易混淆菌种的可靠鉴定;
  • 细菌/古菌新种的鉴定发表;
  • 购买的菌种复核;
  • 16S rRNA无法判断的菌种鉴定;
  • 取代DNA-DNA杂交实验;
  • 取代Tm值法及HPLC法的(G+C)含量测定……

细菌/古菌新种准确识别:

葡萄球菌属(Staphylococcus)中有超过40个物种,其中金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus, S. aureus)是临床常见病原菌,近些年,陆续从临床感染性疾病病人、非人灵长类动物及小鼠中分离到葡萄球菌属的另外两个分支。基于表型相关数据,这两个分支曾一度被认为是S. aureus,并且他们与S. aureus有着极为相近的16S rRNA基因序列,但全基因组测序发现,虽然这两个分支与S. aureus很近,但能明显的看到他们与S. aureus分为不同的分支(与S. aureus的average nucleotide identity(ANI)值均<95 %)。结合更多的证据,这两个葡萄球菌分支被分别定义为新种Staphylococcus argenteus sp. nov. (type strain MSHR1132T=DSM 28299T=SSI 89.005T)和Staphylococcus schweitzeri sp. nov. (type strain FSA084T=DSM 28300T=SSI 89.004T)

ZetaBio物种鉴定案例:

23株pantoea sp. 菌株物种判断,准确识别受测菌株IMH的物种分类地位,同时矫正了GeneBank中的部分菌株的分类不明确或分类错误。

ANI矩阵Fig. Average Nucleotide Identity (ANI) (%) based on whole genome alignments. ANI values are colored red according to historical species cutoff value (≥96%). Strains in one species are marked out the same color.

利用全基因组测序技术,准确识别出疑似“新种”,并结合更多其它方法,确认发现并命名了一株新“属”Haloprofundus sp.,同时定义了该属中的第一个模式物种Haloprofundus marisrubri SB9T (=JCM 19565T=CGMCC 1.14959T)

SB9

Fig. Average nucleotide identity (ANI) values between the genome of strain SB9T and closely related genomes in GenBank

利用基因组测序技术及细菌/古菌基因组数据库,涵盖超100,000菌株基因组数据,其中超过4400多个菌株经ATCC、 JCM、 DSMZ等验证,数据库持续更新。

技术优势:

  1. 使用国际认可微生物分类“金标准”技术,可靠鉴定到“种”;
  2. 不依赖16S rRNA,无需设计特异性引物探针;
  3. 数据库持续更新,及时识别出可疑“新种”;
  4. 对于少数物种混合的样本或者难以分纯的细菌,可进行初步分别物种鉴定;
  5. 输出结果丰富,包括:全基因组ANI物种鉴定、 16SrRNA序列检出、(G+C) %检测等。