16S-分析必要知识

目录

背景

基本的相关概念：

• 分类学：Domain（域），kingdom（界），Phylum（门），Class（纲），Order（目），Family（科），Genus（属），Species（种）

• 相关数据库：

  • Unite是只有真菌的ITS
  • Silva 16S是原核、古菌
  • Silva 18S是真核，包括真菌、动植物

• Rank-Abundance曲线

  • Rank-Abundance 曲线是分析多样性的一种方式。构建方法是统计每个样本中，每个OTU所含的序列数，将OTUs按丰度（所含有的序列条数）由大到小等级排序，再以OTU的排序等级为横坐标，以每个OTU中所含的序列数（也可用OTU中序列数的相对百分含量）为纵坐标作图。
  • Rank-Abundance曲线可用来解释多样性的两个方面，即物种丰富度和群落均匀度。在水平方向，物种的丰富度由曲线的宽度来反映，曲线在横轴上的范围越大，物种的丰富度就越高；曲线的形状（平缓程度）反映了样本中群落的均匀度，曲线越平缓，物种分布越均匀。

• 稀释性曲线
  稀释曲线（Rarefaction curve）主要利用各样本在不同测序深度时的微生物Alpha多样性指数构建曲线，以此反映各样本在不同测序数量时的微生物多样性。它可以用来比较测序数据量不同的样本中物种的丰富度、均一性或多样性，也可以用来说明样本的测序数据量是否合理。稀释曲线采用对序列进行随机抽样的方法，以抽到的序列数与它们对应的物种（如OTU）数目或多样性指数，构建Rarefaction curve。若多样性指数为sobs（表征实际观测到的物种数目），当曲线趋向平坦时，说明测序数据量合理，更多的数据量只会产生少量新的物种（如OTU），反之则表明继续测序还可能产生较多新的物种（如OTU）。若是其他多样性指数（如Shannon-Wiener曲线），曲线趋向平坦时，说明测序数据量足够大，可以反映样本中绝大多数的微生物多样性信息。

• 物种组成分析

  • 物种Venn图分析
  • 群落柱形图（Bar图）
  • 群落饼图（Pie图）
  • 多级物种Sunburst图
  • 群落Heatmap图
  • Ternary三元相图

• 样本比较分析