Applications du séquençage des amplicons 16S/18S/ITS

Séquençage d'amplicons 16S/18S/ITS est maintenant une méthode bien établie. En raison de son faible coût, de son cycle plus court et de la faible exigence de qualité de l'échantillon, le séquençage d'amplicons 16S/18S/ITS est largement utilisé dans l'étude des micro-organismes.

Le séquençage des amplicons 16S/18S/ITS révèle les espèces de microorganismes dans les échantillons environnementaux ainsi que leurs différences, leur abondance relative, leur structure de population et leurs relations évolutives. Il joue un rôle important dans la recherche sur les microorganismes et la santé humaine, l'agriculture et l'élevage, la détection et le traitement environnementaux, ainsi que l'utilisation des ressources microbiennes.

Santé

• Intestin

Le nombre de microorganismes intestinaux est plus de 10 fois supérieur à celui des cellules du corps humain, ce qui joue un rôle extrêmement important dans le métabolisme, la croissance, l'immunité et l'émergence des maladies. De nombreux résultats de recherche montrent que les microorganismes intestinaux sont directement liés à la pathogénie de diverses maladies, telles que le cancer, l'obésité et les maladies neurodégénératives. Les principales directions de recherche sur les microorganismes intestinaux à l'heure actuelle sont les suivantes :

i. Différences de la flore intestinale entre le groupe malade et le groupe sain.
ii. Étudier la flore intestinale des groupes d'intervention par médicaments ou par régime alimentaire.
iii. Flore intestinale de la même population à différents stades de croissance.
iv. Étudier la flore intestinale d'un groupe pendant le développement d'une maladie.
v. Étudier les microorganismes dans plusieurs parties du corps du même groupe.

• Appareil reproducteur

Les micro-organismes dans le tractus reproducteur sont importants pour la santé des femmes, la fonction reproductive et la naissance des nourrissons. Le séquençage des amplicons 16S/18S/ITS peut obtenir des informations sur la plupart des micro-organismes dans le tractus génital. Grâce à l'analyse bioinformatique/statistique, un grand nombre de données sont traitées et analysées pour trouver la composition de la communauté microbienne liée aux facteurs environnementaux (utilisation d'antibiotiques, inflammation bactérienne, etc.) dans le tractus génital.

• Cavité buccale et voies respiratoires

La cavité buccale est une zone écologique importante pour la colonisation et la survie des microorganismes humains. Les microorganismes de la cavité buccale comprennent non seulement des bactéries, mais aussi des champignons, des virus, des spirochètes et des archées. Dans des conditions normales, les interactions étroites et complexes entre les communautés microbiennes buccales et les hôtes maintiennent la santé de l'hôte, et rompre cet équilibre écologique entraînera des maladies. Les maladies buccales telles que les caries dentaires, les maladies parodentales et le cancer buccal affectent gravement la vie et la santé humaines.

Le microorganisme colonisé dans les voies respiratoires et le corps humain est toujours dans un équilibre écologique dynamique, qui joue un rôle important dans le maintien de la santé humaine et est étroitement lié au développement de diverses maladies respiratoires supérieures.

L'analyse de la diversité microbienne des voies buccales et respiratoires par séquençage d'amplicons 16S/18S/ITS permet d'obtenir une analyse précise de la diversité microbienne, de la structure de la communauté, des relations entre les espèces et d'accroître la compréhension des relations entre la santé bucco-dentaire, la santé des voies respiratoires et les micro-organismes liés aux maladies.

• Peau

La fonction principale de la peau est d'agir comme une barrière physique pour protéger le corps des organismes étrangers ou des substances toxiques. En même temps, la peau est également une partie du corps humain en contact avec l'environnement extérieur, de sorte que divers microorganismes peuvent nous affecter, y compris des bactéries, des champignons, des virus, etc. Une fois que l'équilibre entre le microbiome et le tissu de surface de la peau est rompu, cela peut entraîner des maladies cutanées ou des infections. Le séquençage des amplicons 16S/18S/ITS analyse systématiquement la communauté de microflore cutanée et ses fonctions, permettant ainsi une meilleure compréhension de la santé, des maladies et des infections de la peau, clarifiant les caractéristiques structurelles du microbiome cutané et sa relation avec le tissu cutané et l'environnement.

De plus, le séquençage des amplicons 16S/18S/ITS peut également être utilisé pour la détection de la sécurité microbiologique des aliments et des médicaments.

Agriculture et élevage

• Interaction entre les microorganismes du rhizosphère et les plantes

Les microorganismes de la rhizosphère survivent à l'intérieur des racines, à la périphérie des racines et dans le sol. Les microorganismes présents dans et autour des racines sont essentiels à la croissance des plantes, à la production, à la fixation du carbone et à la phytoremédiation. Le séquençage des amplicons 16S/18S/ITS facilite la révélation de l'interaction entre les microorganismes de la rhizosphère et les plantes.

• Traitement de fertilisation

L'engrais microbien est un type d'agent biologique qui contient des micro-organismes vivants et augmente le rendement des plantes ou améliore leur qualité lors de l'utilisation. Il aide les gens à développer des engrais microbiens qui peuvent réparer le sol, améliorer le taux d'utilisation des engrais et renforcer la résistance des plantes.

• Obstacles à la culture continue

L'obstacle à la culture continue fait référence au phénomène d'affaiblissement de la croissance des plantes, de diminution des rendements et de dégradation de la qualité, même dans des conditions de culture et de gestion normales, lorsque la même culture ou une culture apparentée est plantée en continu dans le même sol. En raison de la culture continue, un environnement pédologique particulier se forme, inhibant la croissance et la reproduction de microorganismes bénéfiques tels que les bactéries fixatrices d'azote, les rhizobiums, les bactéries photosynthétiques, les actinomycètes, les bactéries ammonifiantes, les bactéries nitrifiantes, les champignons mycorhiziens, etc., tandis que les microorganismes nuisibles prolifèrent en grand nombre et modifient la microflore du sol. Le séquençage des amplicons 16S/18S/ITS permet de comprendre la structure des communautés microbiennes dans ces sols, d'exploiter pleinement l'action parasitaire, létale ou compétitive de certaines bactéries bénéfiques pour réduire le nombre de bactéries pathogènes dans le sol et prévenir la propagation des maladies.

• Analyse de la diversité microbienne gastro-intestinale

Une bonne fonction gastro-intestinale est essentielle pour maintenir la santé des animaux et assurer leur potentiel productif. Les microorganismes du tractus gastro-intestinal des animaux comprennent principalement des bactéries, des champignons, des protozoaires, etc. Le tractus gastro-intestinal fournit un environnement stable pour ces microorganismes, qui convertissent les aliments en substances vitales pour les animaux grâce à des réactions biochimiques complexes. Les microorganismes gastro-intestinaux ont une relation complexe de compétition et de collaboration, et cet équilibre dynamique chez l'animal maintient la croissance normale de l'organisme. Le séquençage des amplicons 16S/18S/ITS peut détecter la structure de la communauté microbienne dans le tractus gastro-intestinal et évaluer la santé et l'état nutritionnel de l'hôte.

Environnement

• Eau

Le nombre et les types de micro-organismes dans l'eau sont énormes. Grâce au séquençage des amplicons 16S/18S/ITS, il est possible d'analyser la structure de la population et la diversité des micro-organismes (y compris les micro-organismes procaryotes et eucaryotes) dans l'eau (y compris l'eau des rivières, l'eau des lacs, l'eau de fonte glaciaire, l'eau de mer), et d'étudier leurs changements dynamiques. Cela peut fournir une base fiable pour mieux connaître la composition microbienne de la source d'eau, optimiser la structure de la communauté et réguler la fonction de la communauté, et également aider au traitement des eaux usées.

• Air

La biosphère microbienne atmosphérique est un écosystème microbien étroitement lié à d'autres biosphères environnementales. C'est également une biosphère qui affecte directement le système respiratoire humain et la peau. Avec l'application généralisée du séquençage des amplicons 16S/18S/ITS, la diversité microbienne et la structure de la communauté des micro-organismes de l'air ont été progressivement reconnues.

• Dégradation du pétrole

Avec le développement de l'industrie pétrolière, une grande quantité de pétrole brut et de ses produits transformés pénètre dans le sol et l'eau. La pollution par le pétrole est devenue un problème majeur dans la protection de l'environnement écologique. Comparée aux méthodes physiques et chimiques, la bioremédiation est considérée comme la méthode la plus économique, efficace et respectueuse de l'environnement. Le séquençage des amplicons 16S/18S/ITS peut aider les chercheurs à découvrir davantage de micro-organismes pratiques et de meilleure qualité. De plus, en ajoutant des micro-organismes bénéfiques, le pétrole peut être efficacement éliminé sans provoquer d'eutrophisation.

• Environnement spécial / extrême

Il existe de nombreux environnements extrêmes dans la nature, tels que les glaciers, les cratères, les profondeurs marines, etc. Ces lieux ne sont pas adaptés à la survie des êtres humains et d'autres animaux et plantes, mais un grand nombre de microorganismes y vivent. Les microorganismes extrêmes comprennent des bactéries thermophiles, des bactéries psychrophiles, des bactéries halophiles, des bactéries acidophiles, des bactéries alcalinophiles, des bactéries barotropiques et des bactéries anaérobies extrêmes. En raison de l'environnement de vie particulier, la complexité des microorganismes et la diversité de leurs fonctions ont une grande valeur pour la recherche scientifique, et les perspectives d'application de leurs métabolites en tant que produits sont inestimables.

Chez CD Genomics, nous nous engageons à fournir des services d'analyse de la diversité microbienne fiables, y compris Séquençage d'amplicons 16S/18S/ITS, séquençage d'amplicons 16S/18S/ITS en longueur complèteet séquençage shotgun métagénomique.

Références :

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