[發明專利]一種腸道微生物菌群的檢測和分析方法及其系統

在審

• 申請號: 201910087145.2
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109706235A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 盛司潼;譚輝彪
• 申請（專利權）人: 廣州康昕瑞基因健康科技有限公司
• 主分類號: C12Q1/6869
• 分類號: C12Q1/6869;C12Q1/04;C12M1/00;C12M1/34
• 代理公司: 深圳市智享知識產權代理有限公司 44361
• 代理人: 王琴;藺顯俊

1.一種腸道微生物菌群的檢測和分析方法，其特征在：包括以下步驟：

步驟S1：采集糞便樣本；

步驟S2：提取糞便樣本中微生物菌群基因組總DNA，并對所述總DNA進行PCR擴增；

步驟S3：對擴增后的總DNA進行建庫及測序，以獲得原始測序數據；

步驟S4：將原始測序數據進行數據質控處理，得到測序數據；

步驟S5：基于測序數據進行生物信息學分析，得到分析結果；及

步驟S6：提供一人群腸道微生物菌群數據庫，將分析結果與所述人群腸道微生物菌群數據庫進行比對，得到受檢者的腸道微生物菌群狀態；基于受檢者的腸道微生物菌群狀態及其受檢者基本狀況對應給出可調節指標及監控指標。

2.根據權利要求1所述的腸道微生物菌群檢測和分析方法，其特征在于：上述步驟S1進一步包括如下步驟：

步驟S11：用無菌拭子挑取適量糞便樣本；

步驟S12：將沾有糞便的無菌拭子在含有保存液的試管內攪拌使保存液變色；及

步驟S13：將含有糞便樣本的變色保存液常溫保存。

3.根據權利要求2所述的腸道微生物菌群檢測和分析方法，其特征在于：所述保存液包括：硫代氫酸鹽、有機醇、絡合劑、磷酸緩沖液、吐溫、血清白蛋白及苯扎溴銨；所述硫代氫酸鹽濃度為0.01M-5M，所述有機醇占保存液總重量的30％-60％；絡合劑的濃度為0.001M-0.35M；所述磷酸緩沖液占保存液重量的5％-15％；所述吐溫占保存液重量的0.05％-1％，所述保存液中血清白蛋白的濃度為2.5mM-100mM；苯扎溴銨占保存液總重量的0.01％-5％。

4.根據權利要求1所述的腸道微生物菌群檢測和分析方法，其特征在于：上述步驟S2進一步包括如下步驟：

步驟S21：利用CTAB法或SDS法提取糞便樣本中微生物菌群基因組總DNA；及

步驟S22：利用引物對微生物菌群基因組總DNA中的16S rRNA基因的V3-V4區片段進行擴增得到擴增后的總DNA。

5.根據權利要求1所述的腸道微生物菌群檢測和分析方法，其特征在于：上述步驟S3進一步包括如下步驟：

步驟S31：將擴增后的DNA進行純化得到擴增后的總DNA；

步驟S32：基于擴增后的總DNA構建混合文庫；及

步驟S33：通過高通量測序平臺進行測序，得到原始測序數據。

6.根據權利要求1所述的腸道微生物菌群檢測和分析方法，其特征在于：上述步驟S4進一步包括如下步驟：

步驟S41：去除原始測序數據中的干擾數據；

步驟S42：對去干擾數據得到的原始測序數據進行測序片段拼接得到原始標簽；

步驟S43：通過標簽截取和標簽長度過濾得到高質量測序標簽；及

步驟S44：通過對高質量測序標簽進行去嵌合體操作，得到可以進行后續分析的有效標簽。

7.根據權利要求1所述的腸道微生物菌群檢測和分析方法，其特征在于：上述步驟S5進一步包括如下步驟：

步驟S51：基于有效標簽進行OTUs聚類分析，并得到分析結果；

步驟S52：基于分析結果，獲得腸道微生物菌群在界門綱目科屬種各層次上的群落組成；及

步驟S53：將群落組成，與軟件預測的代謝通路進行關聯分析，得到群落組成對代謝通路的影響。

8.根據權利要求7所述的腸道微生物菌群檢測和分析方法，其特征在于：上述步驟S51進一步包括如下步驟：

步驟S511：挑選出每個有效標簽，與RDP數據庫進行比對，以大于97％的有效標簽一致性進行聚類并得到序列分類單元；

步驟S512：挑選出序列分類單元的代表性序列；及

步驟S513：結合代表性序列使用預設數據庫進行物種分類信息的劃分。