三代测序

目前，对人类粪便测序样本进行宏基因组组装很流行。然而，由于存在保守序列、重复序列和可移动序列等，这些MAGs通常存在完整度不足、污染率较高等问题。最近，PacBio的高精度长读段测序（HiFi）已被广泛应用于动植物基因组的组装。近日，韩国延世大学研究人员在Nature Communications发表最新研究，通过HiFi宏基因组测序成功组装出完整的人类肠道菌群基因组，且不需要binning步骤。相比其他两种软件（metaFlye, HiCanu），hifiasm_meta的组装性能较好。此外，针对可单独或不能单独培养的微生物均可利用HiFi测序组装出高质量基因组。相比二代短读长，利用HiFi测序还组装出高度保守序列（rRNA）和可移动序列（基因岛）。总之，HiFi测序为进一步提高人类肠道菌群基因组质量提供了新视角，但目前测序价格相对昂贵且需要更多的DNA量等问题仍需要改善。

HiFi宏基因组测序完整的 MAG (CMAG) 研究论文基础研究生物信息学

宏基因组

王军+宋默识Nature子刊：二代+三代测序，深挖人类肠道菌群

中科院微生物所王军团队和中科院动物所宋默识团队合作，在Nature Communications发表文章，报道了一种新方法，结合短读长的二代测序（Illumina）和长读长的三代测序（纳米孔）数据进行宏基因组分析，深入挖掘了人类肠道微生物组的基因结构变异、原噬菌体和CRISPR间隔元件，在菌株水平上揭示了肠菌功能差异以及与宿主代谢组和表型的关系。

宏基因组三代测序牛津纳米孔测序菌株水平肠道菌群

人类肠道病毒组

于君团队：人肠道病毒组超深度测序，发现1058种新病毒

缺少病毒参考基因组是病毒组研究面临的一大挑战。香港中文大学于君团队近期在Gastroenterology发表研究，通过改良病毒DNA提取，结合基于三代和二代测序的超深度宏基因组测序，以及配套的生信分析流程，从健康人粪便中解析出1058种基因组完整的新病毒，并对这些病毒基因组进行了多角度分析。这些发现可助力疾病诊断、扩充病毒参考基因组，为进一步开展病毒组研究作出贡献。

人类肠道病毒组三代测序 PacBio测序超深度宏基因组测序诊断标志物

三代测序

功能宏组学为长读长和短读长的组装提供重要见解

本研究中，作者评估了四种不同复杂性的宏基因组样本的仅有短读长、仅有长读长和混合组装的方法，揭示了组装方法对从低多样性到高多样性的样品，从模拟群落到人类粪便和瘤胃宏基因组的预测基因和蛋白质的影响。作者提出了一种与参考无关的解决方案，该解决方案利用多组学数据集成的协同效应，使用长读长测序数据对菌群进行原位研究。本研究的发现为宏基因组重建的关键评估铺平了道路。

三代测序长读长牛津纳米孔技术混合组装功能组学

iGDA

Nature子刊：三代测序重构菌株水平宏基因组序列的计算框架iGDA

该研究提出了首个利用三代测序重构菌株水平宏基因组序列的计算框架iGDA。iGDA能够准确检测并定相（phasing）频率仅为0.2%的单碱基突变，而且能从三代宏基因组测序数据中有效区分序列差异仅为0.011%的菌株并重构其序列。该研究为在菌株水平进行更高分辨率的宏基因组研究做出了基础性的贡献。

iGDA 单碱基突变菌株水平三代测序最大条件突变率

三代测序

Nature子刊：超长DNA片段提取助力纳米孔测序对复杂环境单菌基因组的组装

基于二代测序让我们对复杂环境微生物群落组成和功能有了进一步的认识，然而更深层次的研究就需要从复杂环境中组装得到完整基因组，虽然三代测序准确率有待提升，但是却帮助我们将序列读长扩展到足够用的地步，可我们却还是无法从复杂环境中得到可用于三代测序的大片段DNA。因此，从复杂环境中组装完整基因组的工作，从样本提取就开始困难重重，本文提出了一整套方案，从样本提取到下游的生物信息学分析，带我们跨越障碍，组装高质量基因组。

三代测序纳米孔测序技术 DNA提取方法长片段DNA提取混合组装

扩增子

仅仅依靠16S rRNA基因可否将微生物图谱描绘到菌株水平？

虽然部分16S rRNA基因区域对微生物的分辨率与全长相当，但仅仅对有限的种群，对于描绘数量庞大微生物群落任然停留在属及以上的水平。Illumina的短读长的测序和过去罗氏454测序都无法得到16S rRNA基因全长序列。Sanger测序可以满足读长的要求，却在通量上远远不够。目前，以Nanopore和PacBio为代表的三代测序技术方兴未艾，让16S rRNA基因全长高通量测序走向现实。高通量测序全部可变区的序列必将改变我们对微生物群落的认识。这是否可以描绘到我们关心的种和菌株水平？本文将给出答案。

扩增子 16S rRNA 基因全长16S 三代测序分类精度

宏基因组

Nature子刊：长读长宏基因组分析工具MetaMaps

有效的物种分类和注释是宏基因组分析中的重点和难点。前几天Cell杂志发表分析文章对现有20个宏基因组分类软件进行了系统评估（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1033790381），可见此类分析的重要性。此外，我们还介绍过《一个新的宏基因组分类器KrakenUniq》（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1079174335）、《菌群测序数据进行准确分类的新方法》（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1033264805）等文章。今天介绍的这款专门针对长读长三代序列的宏基因组物种分类软件，为三代测序在宏基因组测序中的应用提供了基础工具。

宏基因组宏基因组序列分类三代测序 Hui-Yu Huang Li-Han Chen

鸟枪法宏基因组学

除了鸟枪法宏基因组测序，我们还能做什么

扩增子测序是使用最广泛但功能有限的入门技术、鸟枪法宏基因组正在逐渐成为本领域的主流方法，但受限技术本身多方面的限制。除了他们还有什么更好的选择吗？本文从三方面对大家将来工作的改进提出展望和指导方向，包括稳定同位素示踪技术(南土所贾仲君组有很多相关文章和提供技术培训)，单细胞分选(中科院北京生科院赵方庆团队在Nature子刊发表过相关方法（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1087459080）和综述（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1034764561）），和三代测序及宏表观组，纽约西奈山医学院有Nature Biotechnology上有2篇相关技术应用成果的报导（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1052032728）及Nature综述文章供学习。

鸟枪法宏基因组学稳定同位素荧光激活细胞分选技术三代测序 DNA-SIP

三代测序

三代测序该用在何处？（综述）

长读长测序有助于解读复杂DNA序列、全长RNA分子和基因组重头组装，近年来越来越流行于科研与临床检测。《Trends in Microbiology》近期发表综述，总结了长读长测序的优势与缺陷，强调了其在研究病毒基因组中的重要价值，值得参考。

三代测序综述病毒基因组 RNA测序三代测序

三代测序

使用 Nanopore 宏基因组测序实时分析受感染的整形外科器件

通过纳米孔测序和实时数据分析，可以帮助克服临床上假体关节感染难以诊断和治疗的难题。

三代测序 MinION纳米孔测序 Clinical Device-related infection metagenomics

宏基因组

Natutre子刊: 宏表观组—DNA甲基化辅助宏基因组分箱

西奈山伊坎医学院的房刚课题组在Nature Biotechnology杂志上发表了宏表观组领域的开创性工作，该研究提出不同种的微生物中广泛存在自己独特的DNA 甲基化修饰模式，能被看成是一个天然的“条形码”，可以被用来提高宏基因组拼接和分箱的清晰度和完整度。同时，这项研究也开启了表观遗传学在微生物群落研究中功能性的探索。

宏基因组宏基因组分箱宏基因组组装三代测序

三代测序

Microbiome：利用MinION，分析细菌群落

关于Oxford Nanopore测序仪用于微生物分析的研究越来越多，这又是其中非常重要的一篇，值得特别关注。

三代测序 MinION系统 16s测序 Nanopore

三代测序

NP：PacBio宏条形编码的误差、偏倚和优势

最近关于Nanopore用于菌群研究的文章不少，关于PacBio却不多，这篇特别关注利用RSII和Sequel（PacBio公司的两大主力三代测序仪）做真菌和其他真核生物研究时的Barcoding问题，值得专业人士好好读读。

三代测序转录间隔区宏条形编码 Pacific Biosciences SMRT cell sequencing Sequel instrument

三代测序

张和平团队：利用三代测序评估婴儿配方食品安全性

三代测序 PacBio 单分子实时测序婴儿配方食品食品安全

苜蓿青贮

内蒙古农大团队：用三代测序评估苜蓿青贮质量

当生产遇到三代测序，分子生物学在农业中又进一步得以应用。内蒙古农业大学张和平教授团队做的研究，在技术和生产结合上，又走出坚实一步。

苜蓿青贮苜蓿青贮三代测序 PacBio