微生物绝对丰度测定的新技术

微生物绝对丰度测定的新技术

1.高通量测序技术

高通量测序技术的发展，使得我们可以不经过培养，一次性了解微生物群落构成甚至基因代谢组成。这种技术可以直接从环境中提取DNA，然后通过高通量测序方法对DNA进行分析，得到微生物群落的相对丰度信息。然而，这种方法得到的是相对丰度信息，而不是绝对丰度信息。最近的研究热点集中于环境和生物体相互作用的微生物群体，而大量复杂的微生物群体存在培养困难，构成复杂(包括细菌、古菌、真菌、原生生物、病毒甚至小型真核生物)。因此如何用高通量精准的了解这些群体的构成,基因功能分布以及具体的表达活性和代谢状况成为首要问题。

2.实时荧光定量PCR（qPCR）方法

实时荧光定量PCR（qPCR）方法是一种传统的绝对定量方法，它可以测定DNA样品中的分类基因总浓度。首先，通过qPCR方法测定DNA样品中的分类基因总浓度，然后再通过第二代高通量测序方法对DNA样品进行分类基因扩增子高通量测序，获得环境样品中微生物不同分类单元(界、门、纲、目、科、属、种)的分类基因相对丰度。最后，将步骤(2)的dna样品中的分类基因总浓度与步骤(3)的微生物不同界门纲目科属种的分类基因的相对丰度相乘，计算得到微生物不同界门纲目科属种的分类基因的绝对丰度。

3.QMD方法

QMD（Quantification

of

Microbial

Absolute

Abundance

Differences）是一种新的方法，用于量化实验组之间的微生物绝对丰度变化。它可以在小样本量、大比例差异丰度类群以及多样化丰度变化尺度的情况下，鲁棒地处理数据。QMD方法性能和鲁棒性优于现有方法，能在FNR和FPR结果上取得良好的平衡。此外，QMD支持组间差异菌识别，并已在FNR和FPR结果上取得了良好的平衡。

4.绝对定量的优点

微生物绝对定量相对于常规16S相对定量扩增子测序最大的优势是，它可以反映样本每种微生物的真实数量和组间样本的真实差异。相比之下，相对丰度分析忽略了不同样本之间总体微生物量存在的现实差异，造成了分析结果的偏差。因此，绝对定量分析是进行微生态研究的首选。

综上所述，当前微生物绝对丰度测定的新技术主要包括高通量测序技术、实时荧光定量PCR（qPCR）方法以及QMD方法。这些新技术的发展和完善，为我们提供了更准确、更全面的微生物群落结构研究手段。