Состав бактериального сообщества: микробиомные признаки
В прошлый раз мы рассказали о двух подходах к определению микробного состава образцов с помощью секвенирования: полногеномном и ампликонном. В результате каждого их них получается файл с набором последовательностей ДНК, обнаруженных в образце.
Для ампликонного секвенирования каждая такая часть представляет собой участок определенного гена (например, 16S рРНК). Чтобы понять, каким именно микроорганизмам они принадлежит, эти части сравнивают с последовательностями данного участка из референсной базы.
Для метагеномного секвенирования процесс определения состава образца более сложный: сначала обнаруженные последовательности сшиваются в более крупные куски, а затем сравниваются с базой бактериальных геномов.
Каким бы способом не было проведено секвенирование, для каждого отдельного исследования результат будет похож – мы получим таблицу с данными об относительной представленности различных таксонов в каждом из образцов. Обратите внимание: относительной - поскольку секвенирование не оценивает число бактерий в штуках, а лишь их процент относительно общего количества бактерий.
На основе этих данных рассчитывается ряд характеристик микробиоты - альфа-разнообразие (степень богатства, разнообразие сообщества каждого отдельно взятого образца), бета-разнообразие (степень отличия между парой сообществ любых двух образцов), а также метаболический потенциал. Если применить кластерный анализ - поиск схожих по составу образцов и группировку по ним - то можно разбить вашу выборку на кластеры похожих образцов, для кишечника - энтеротипы. Аналогично, поиск схожих по встречаемости бактерий позволяет выделить бактериальные кооперативы - группы встречающихся вместе микроорганизмов, которые, вероятно, состоят в симбиозе или имеют схожие эко-ниши.
Мы будем разбирать каждое из этих понятий детально в следующих постах, а пока оставайтесь на микробиомной волне!