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微生物组（Microbiome）是指一个特定环境中的微生物群，它们生活在一定环境空间，相互影响并彼此平衡，从而形成了相对稳定的生态环境。

包括微生物（细菌、古细菌、低等或高等真核生物和病毒）的基因组（基因），以及其周围环境在内的全部。特点是结合了宏基因组学、代谢组学、宏转录组学、以及宏蛋白组学等和临床/环境数据的集合。

近年来，随着现代分子生物学技术的逐渐成熟，科学家们对微生物的研究逐渐由单一微生物转向特定环境中的整个微生物群体，如宏基因组学和代谢组学等。

<<<< 01 研发背景

由于各种组学实验步骤繁多,数据量庞大,非SOP的不确定性使得我们在研究微生物组的过程中数据偏离真实情况。ATCC的一些实验表明，提取方法，引物特异性，平台不同等都会影响到微生物含量的真实反馈。

图1 常规实验流程

<<<< 02 应用领域

核酸提取是病原微生物组分子生物检测技术的基础和关键技术环节之一，所提取的核酸的含量和质量不仅影响到检测的速度，也影响着检测的特异性和灵敏性。

不同提取方法对不同类型病原菌提取存在很大的差异，尤其是对非单一菌的提取。虽然现在已经有了各种商业化提取试剂盒，但这一问题仍未得到完美解决，提取效率不能稳定、准确，后续的建库、测序、生信分析就无法真实还原微生物的真实情况。

ATCC通过使用两种商业化核酸提取试剂盒对口腔拭子标准品分别做提取实验（图2），与预期结果做对比以此来优化核酸提取方法。(口腔拭子基因组标准品ATCC® MSA-1004™和口腔拭子全菌株标准品ATCC® MSA-2004™，均为通过细胞计数等量分配菌株或经荧光定量后等量分配基因组拷贝数产品。）

图2 ATCC口腔拭子微生物组基因组混合物的宏基因组分析

图3 两种商业化试剂盒提取口腔拭子微生物混合物的宏基因组分析

图4 两种商业化试剂盒提取口腔拭子微生物混合物的宏基因组分析

图5 口腔拭子标准品（ATCC® MSA-2004™）中单独菌株

上图中可以看出2种商品化的提取试剂盒不论在细菌占比、DNA浓度都不同程度偏离了预期的提取效果,试想如果没有统一的标准品，在自己的实验里提取核酸时，得到的结果可能会是很困扰的。

<<<< 03 解决方案

为此，ATCC 开发了两种微生物组（Microbiome）标准品（均为通过细胞计数等量分配菌株或经荧光定量后等量分配基因组拷贝数产品），一种为多个菌株混合标准品，适用于微生物组从提取到数据分析全流程实验，另一种为多个菌株的基因组DNA混合标准品适用于提取之后的实验（下期分享）。

这些标准品来源于ATCC高质量微生物培养物，并经过多项测试（选取标准如图6）。

图6 ATCC微生物组标准品筛选标准

利用ATCC提供的数据分析解决方案，能够优化宏基因组学工作流程和微生物研究应用，提供可靠的比较数据，同时提高分析的稳定性。

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