¿Cuál es la diferencia entre la secuenciación 16S y la secuenciación metagenómica?
La secuenciación del ADNr 16S y la secuenciación metagenómica son métodos importantes para estudiar microorganismos. Entonces, la pregunta es: ¿cuál es la diferencia entre las dos? ¿En qué circunstancias es necesaria la secuenciación del macrogenoma? ¿Secuenciación del genoma? ¿En qué circunstancias es necesario utilizarlos en combinación?
Antes de resolver este problema, primero tengo que hablar sobre qué es la secuenciación metagenómica:
Métodos comunes para la secuenciación microbiana. investigación Incluyendo la secuenciación del amplicón 16S y la secuenciación metagenómica, las principales diferencias entre los dos métodos técnicos son las siguientes:
El gen 16S rDNA existe en los genomas de todas las bacterias y está altamente conservado. La secuencia contiene 9 regiones hipervariables y 10 regiones conservadas (como se muestra a continuación). Mediante la amplificación por PCR de una determinada secuencia de región hipervariable (región V4 o región V3-V4) y secuenciación, se obtuvo una secuencia de aproximadamente 1500 pb. La secuenciación metagenómica rompe aleatoriamente el ADN genómico microbiano en pequeños fragmentos de 500 pb, luego agrega cebadores universales a ambos extremos de los fragmentos para la amplificación por PCR y la secuenciación, y luego empalma los pequeños fragmentos en secuencias más largas mediante ensamblaje.
La secuenciación 16S estudia principalmente la composición de especies de la comunidad, la relación evolutiva entre especies y la diversidad de la comunidad. La secuenciación metagenómica también puede realizar investigaciones en profundidad sobre genes y funciones (GO, Pathway, etc.) basadas en el análisis de secuenciación 16S.
Muchas de las secuencias obtenidas mediante la secuenciación 16S no están anotadas a nivel de especie, mientras que la secuenciación metagenómica puede identificar microorganismos a nivel de especie o incluso a nivel de cepa. Para la secuenciación de 16S, aunque cualquier región hipervariable o varias regiones hipervariables tienen una alta especificidad, algunas especies (especialmente especies en niveles taxonómicos más bajos) pueden ser muy similares en estas regiones hipervariables. El fragmento específico que las distingue puede no estar dentro de la región amplificada. La secuenciación metagenómica fragmenta aleatoriamente los genomas microbianos y empalma pequeños fragmentos en secuencias más largas mediante el ensamblaje. Por tanto, la secuenciación metagenómica tiene grandes ventajas en el proceso de identificación de especies.
Consejos: En circunstancias normales, en la investigación microecológica, se recomienda combinar la secuenciación metagenómica y la secuenciación 16S al mismo tiempo para estudiar la estructura, diversidad y función de las comunidades microbianas de manera más eficiente y precisa.