7月23日，華大智造推出人類微生物宏基因組測序組合產(chǎn)品，即日起開放預定。該組合產(chǎn)品全面涵蓋人類微生物宏基因組測序的樣本采集、提取、建庫、測序和分析全流程，高度自動化，覆蓋不同通量，且經(jīng)大量真實樣本驗證，可作為人體微生態(tài)研究的理想工具。
人體微生物群是一個動態(tài)而復雜的微生態(tài)系統(tǒng)，由數(shù)萬億宿主特異性微生物組成，包括細菌、病毒、真菌等。人類腸道細菌在微生物生態(tài)系統(tǒng)中占主導地位，占總腸道微生物組成成分的 99% 以上1，腸道微生物群平衡改變會導致許多疾病的發(fā)生，包括胃腸道疾病、代謝性疾病、免疫及精神性疾病2，3，維持人體微生物組平衡對人類健康至關重要。
宏基因組測序：揭開人體微生態(tài)的神秘面紗
為進一步促進全球科研人員在人體微生態(tài)領域的研究，華大智造推出人類微生物宏基因組測序組合產(chǎn)品，全面涵蓋樣本采集、提取、建庫、測序和分析全流程，為大規(guī)模人體微生態(tài)研究提供理想工具。
產(chǎn)品亮點
全流程高度自動化，有效降低成本
針對糞便樣本自動化前處理難題，華大智造特別開發(fā)了一體化糞便采集套裝-MGIEasy糞便采集套裝（GSC02），結合MGISTP-7000分杯處理系統(tǒng)，可實現(xiàn)高通量、高度自動化的樣本前處理過程；MGISP-NE384全自動核酸提取純化儀、MGISP-960高通量自動化樣本制備系統(tǒng)和MGISP-Smart8自動化樣本制備系統(tǒng)的使用，可實現(xiàn)核酸提取和文庫制備自動化，省時省力；在文庫制備過程，華大智造對反應體系進行了優(yōu)化，使得文庫制備試劑用量減半，能夠有效降低建庫成本。
靈活高效的一站式解決方案
華大智造為用戶提供靈活的產(chǎn)品組合，用戶可根據(jù)不同樣本量需求選擇不同通量的自動化和測序平臺，覆蓋每年1.5~45萬例之間的樣本量；搭配微生物快速識別平臺及軟件（Platform of microorganisms Fast Identification，PFI），可快速實現(xiàn)準確的微生物鑒定和分析。
經(jīng)大量真實樣本驗證的卓越性能
此組合產(chǎn)品已通過“百萬微生態(tài)”國際合作計劃（MMHP）超過13萬例糞便樣本的驗證，測序結果具有出色的平臺內(nèi)重復性（相對豐度Spearman系數(shù)：基因>0.91，物種>0.97），且與友商測序平臺測序結果具有高度的一致性（基因豐富度Spearman系數(shù)>0.99）4。
圖1. 人類微生物宏基因組測序組合產(chǎn)品
圖2. 不同通量的組合產(chǎn)品方案
實測數(shù)據(jù)
1.MGIEasy糞便采集套裝搭配MGISTP-7000，可實現(xiàn)高通量自動化樣本前處理
利用MGIEasy糞便采集套裝（GSC02-I-15）隨機采集73份糞便樣本，采集量主要分布在0.9~2.1g（平均采樣量1.67g，圖3 A）；樣本充分震蕩混合后，使用MGISTP-7000對樣本管進行開蓋，并轉移1mL樣本到96孔板中，76例樣本（含3例空白對照）開蓋和移液成功率為100%，移液提取CV<15%, 符合自動化樣本前處理要求(圖3 B)。
圖3. MGIEasy糞便采樣套裝（GSC02-1-15）結合MGISTP-7000進行自動化樣本前處理的結果展示
2. 通過華大智造自動化設備可實現(xiàn)精準提取與建庫
73例樣本使用MGIEasy 糞便基因組 DNA（meta）提取試劑盒 Ⅱ搭配MGISP-960進行提取，95.9%的樣本提取濃度大于8 ng/μL, 100%的樣本提取濃度大于2 ng/μL風險建庫標準, 純度A260/A280在1.7~2左右，符合宏基因組文庫構建的要求(圖4 A,B,C)。提取的gDNA，使用MGIEasy Fast酶切DNA文庫制備試劑盒套裝2.0搭配MGISP-960分別進行標準方案（DNA投入量：200 ng）和低DNA投入量（10 ng-50 ng）建庫，95%以上的文庫濃度達到10 ng/μL的質(zhì)檢標準(圖4 D)。
圖4. 利用MGISP-960進行自動化提取與建庫結果展示
3.自動化系統(tǒng)與DNBSEQ平臺、PFI軟件的完美搭配，可實現(xiàn)物種豐度的準確分析
利用模擬樣本（Mock）分別在華大智造MGISEQ-2000和DNBSEQ-T7平臺上完成測序，采用PFI軟件完成微生物鑒定和豐度分析。結果顯示，在不同DNA建庫投入量（10/25/50/200 ng)及不同測序平臺（MGISEQ-2000/DNBSEQ-T7）下，微生物檢出率均為100% （圖5 A）。對結果一致性比較分析發(fā)現(xiàn), 不同條件下所獲的細菌豐度一致性亦較高, R2均大于0.99（圖5 B）。
圖5. 利用MGISEQ-2000、DNBSEQ-T7測序，微生物快速識別軟件（PFI）對不同細菌相對豐度進行分析。其中SM 2.0代表StandardMPS 2.0，為升級版測序試劑，可實現(xiàn)測序質(zhì)量達Q40。
與傳統(tǒng)技術相比，宏基因組學的速度和精度越來越受到科學界的歡迎，MMHP聯(lián)盟及MOHA計劃致力于通過向參考實驗室轉移技術，使宏基因組學能夠惠及人人。華大智造一站式的人類微生物宏基因組測序組合產(chǎn)品，以其標準化、專業(yè)化和自動化的流程，確保測序數(shù)據(jù)的高質(zhì)量與高精度，為人體微生態(tài)研究設立了新基準，有望極大地推動轉化醫(yī)學的創(chuàng)新。
秉承“創(chuàng)新智造引領生命科技”的愿景，華大智造在創(chuàng)新的道路上持續(xù)前進。未來，以生命科技核心工具締造者為使命，華大智造將堅持在生命科學領域不斷深耕拓展、強化創(chuàng)新，給全球用戶帶來更多的創(chuàng)新技術與產(chǎn)品，為生命科學產(chǎn)業(yè)發(fā)展賦能。
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參考文獻：
1. Chu J, Feng S, Guo C, et al. Immunological mechanisms of inflammatory diseases caused by gut microbiota dysbiosis: A review[J]. Biomedicine & Pharmacotherapy, 2023, 164: 114985.
2. Altve? S, Yildiz H K, Vural H C. Interaction of the microbiota with the human body in health and diseases[J]. Bioscience of microbiota, food and health, 2020, 39(2): 23-32.
3. Kho Z Y, Lal S K. The human gut microbiome–a potential controller of wellness and disease[J]. Frontiers in microbiology, 2018, 9: 1835.
4. Meslier V, Quinquis B, Da Silva K, et al. Benchmarking second and third-generation sequencing platforms for microbial metagenomics[J]. Scientific Data, 2022, 9(1): 694.
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