Microbiome, Foundation, Sample technologies
미생물과 마이크로바이옴

Sample to Insight 워크플로우

완벽한 마이크로바이옴 연구 워크플로우 작성

마이크로바이옴 연구에서는 매우 다양하고 종종 오염 물질로 가득 찬 다양한 소스의 샘플을 분석해야 합니다. 이는 신뢰할 수 있는 안정적인 결과를 얻기 어려울 수 있음을 의미합니다. QIAGEN은 마이크로바이옴 샘플에 대해 최대한의 통찰력을 얻거나 샘플에서 특정 미생물 표적을 검출하기 위해 포괄적인 워크플로우를 개발했습니다. 샘플 파쇄 및 핵산 준비부터 NGS를 통한 염기서열 분석 또는 디지털 PCR을 통한 정량화까지, 아래 섹션을 살펴보고 마이크로바이옴 워크플로우의 각 단계에 적합한 솔루션을 찾아보세요.

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샘플 안정화

대변 샘플을 채취할 때는 내부의 핵산과 미생물이 온도는 물론 산소나 수분 함량의 변화에도 반응합니다. 여기에 핵산 추출 전의 광범위한 보관 시간이 더해지면 특정 종이 증가 및 감소하고 미생물 구성이 달리질 수 있습니다.

따라서 샘플에 대한 가장 정확한 통찰력을 얻으려면 미생물과 핵산을 안정화하는 단계가 중요합니다. QIAGEN의 DNA/RNA protection solution은 샘플을 손상시키지 않고 미생물 무결성을 보존합니다.

마이크로바이옴 샘플 안정화를 위한 제품 알아보기

샘플 파쇄

Tissuelyzer III, Instrument

미생물 샘플에는 복잡한 미생물 혼합물, 견고한 세포벽, 대사 산물은 물론 기타 생물적 및 비생물적 분자가 포함되어 있는 경우가 많습니다. 이러한 모든 구성 요소는 다양한 세포외 고분자일 수 있으며 매우 다양합니다. 이러한 복잡성과 견고성으로 인해 미생물 샘플 용해 작업이 더 까다롭습니다.

효율적으로 파쇄하기 위해서는 기계적 균질화가 중요하며 분석 워크플로우에 편향이 발생하지 않도록 해야 합니다.

96-well 플레이트의 미생물 샘플

96-well 플레이트에서 까다로운 샘플을 어떻게 용해하나요? 누출과 교차 오염을 방지하려면 여분의 비드를 어떻게 제거하고 플레이트를 밀봉해야 할까요? 영상을 통해 알아보세요.

PowerBead Pro 플레이트는 QIAGEN의 새로운 Pro 키트 기술의 일부입니다. 이러한 플레이트는 TissueLyser II의 개선된 비드 파쇄 프로세스를 통해 높은 처리량과 효율성으로 박테리아 및 곰팡이를 용해합니다. 모든 토양 및 대변 유형에서 미생물 유전체 DNA를 분리하기 위해 해당 플레이트는 DNeasy 96 PowerSoil Pro Kit에 포함되어 있습니다.

마이크로바이옴 샘플 파쇄를 위한 파쇄 및 균질화 제품 알아보기

인간 마이크로바이옴 샘플

Human biomedical research

다양한 소스에서 유래한 샘플에는 특유의 물리적, 화학적, 미생물적 구성 및 물질과 관련된 고유의 문제를 안고 있습니다. 이것이 바로 인간 생물의학 연구를 위한 QIAGEN의 샘플 준비 키트가 장, 대변, 스왑 등과 같은 특정 샘플 유형에 최적화된 이유입니다.

또한 특허받은 Inhibitor Removal Technology®(IRT)가 정제 과정에서 억제제를 제거합니다. 그 결과로 까다로운 다운스트림 어플리케이션에서도 바로 사용할 수 있는 높은 수율의 순수 핵산을 얻습니다.

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인간 생물의학 샘플 준비 – 중요 사항

인간 유래 미생물 샘플 준비를 위한 제품 살펴보기

환경 샘플

Sample preparation ENV AGR

환경에서 채취한 샘플에는 식물 물질, 곤충, 동물 배설물 또는 미생물과 같은 무기 물질과 유기 물질로 이루어진 복잡한 혼합물이 포함된 경우가 많습니다. 이로 인해 환경 미생물 샘플을 용해하고 작업하기 매우 어렵습니다.

QIAGEN의 환경 및 농업 연구용 샘플 준비 키트는 토양, 생물막, (폐)수, 식물 등과 같은 특정 샘플 유형에 최적화되어 있어 신뢰할 수 있는 통찰력을 얻을 수 있습니다.

또한 특허받은 Inhibitor Removal Technology®(IRT)가 정제 과정에서 억제제를 제거합니다. 그 결과로 까다로운 다운스트림 어플리케이션에서도 바로 사용할 수 있는 높은 수율의 순수 핵산을 얻습니다.

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환경 및 농업 샘플 준비 – 중요 사항

환경 및 농업 마이크로바이옴 샘플 준비를 위한 제품 알아보기

자동화된 샘플 준비 시스템으로 작업 시간 단축

샘플 준비는 미생물 워크플로우의 성공과 재현성에 중요한 요소입니다. 여러 사용자가 샘플에서 핵산을 추출하면 여러 번의 수동 개입으로 인해 오류가 발생할 가능성이 높아집니다. 이로 인해 분해, 농도 또는 오염 물질의 존재 등 핵산 품질이 변경되고 결과에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 핵산 추출을 자동화하는 것은 재현성을 보장할 수 있는 한 가지 방법입니다. 표준화되고 안정적인 샘플 준비를 위한 QIAGEN의 자동화 솔루션에 대해 자세히 알아보세요. 

샘플 분석

모든 샘플 유형에서의 DNA 분리 서비스
고급 기술을 사용하여 추출 및 정량화에서 NGS 및 분석에 이르기까지.
자세히 알아보기

NGS, dPCR, qPCR에 의한 분석

dPCR, qPCR 또는 NGS를 통해 미생물 표적, 항균제 내성 또는 독성 유전자를 검출, 식별, 정량합니다.

차세대 염기서열 분석을 통한 전체 유전체 및 표적 염기서열 분석

NGS analysis

차세대 염기서열 분석(NGS) 방법을 사용하면 미생물 군집 내에 있는 수천 종을 동시에 분석할 수 있습니다. 이로 인해 NGS는 인간 마이크로바이옴과 환경 마이크로바이옴을 연구하는 방식을 완전히 혁신했습니다.

시약과 프라이머 선택은 편향을 최소화하고 판독 깊이를 최대화하기 위해 지정된 NGS 라이브러리를 생성하는 데 큰 역할을 합니다. QIAGEN의 다양한 키트는 균일한 적용 범위와 높은 판독 품질을 달성하기 위해 다양한 증폭 및 염기서열 분석 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다.

마이크로바이옴과 미생물 검출 및 특성화를 위한 NGS - 주요 사항

마이크로바이옴에 대한 NGS 제품을 알아보세요

까다로운 샘플를 위한 마이크로바이옴 프로파일링 서비스
첨단 기술을 사용하는 차세대 염기서열 분석 및 16S/ITS 영역 조사.
자세히 알아보기

디지털 PCR을 통한 미생물 검출 및 정량

까다로운 샘플에 낮은 수준의 미생물 표적이 존재하면 특정 검출 및 모니터링에 방해가 됩니다. 이 경우 디지털 PCR이 유용합니다.
높은 정밀도와 민감도를 통해 다양한 샘플에서 박테리아, 곰팡이, 기생충, 바이러스, 항생제 내성, 독성 인자 유전자를 포함하여 광범위한 미생물 표적을 식별할 수 있습니다. 또한 dPCR을 사용하면 표준 곡선 없이도 표적의 절대적 정량화가 가능합니다.

새로운 dPCR Microbial DNA Detection Assay 포트폴리오:

  • 680개 이상의 표적 식별
  • 미생물 DNA와 바이러스 RNA 검출을 하나의 반응에 결합합니다.
  • 반응당 최대 5개의 표적을 검출합니다.
  • 약 2시간 만에 간단하고 신속한 dPCR 워크플로우를 수행합니다.
QIAstat-Dx, QIAcuity, syndromic testing, digital PCR, dPCR, scan cartridge, Labworker handling the instrument, touch display, Julian Phillips, Amit Singh, Chaimae Safi, mask, wearing masks, labcoat
ADNA, PCR plate, qPCR, adding DNA the colored MasterMix is turning from blue to green, visual control of correct pipetting, cat. no. 208054 QuantiNova SYBR Green PCR Kits (500), cat. no.208254 QuantiNova Probe PCR Kits (500) 05/2013, (PCR, Spin/Tube/Plate, Photography, Applications DNA (ADNA))

real-time PCR을 통한 특이적이고 민감한 미생물 검출

미생물 식별과 프로파일링을 위해 real-time PCR을 사용하는 경우 민감도와 특이성이라는 두 가지 요소가 중요합니다. 이러한 요소는 균일한 PCR 효율과 증폭 조건에 의존합니다. 실험을 통해 검증된 QIAGEN의 미생물 DNA qPCR 분석을 사용하면 간단한 qPCR 워크플로우를 사용하여 미생물 종, 독성 유전자 또는 항생제 내성 유전자를 검출할 수 있습니다. 또한 특정 관심 표적을 평가하도록 맞춤형 배열을 설계할 수도 있습니다.

디지털 인사이트

Think outside the box
복잡한 미생물 유전체 데이터의 이해

잘 구조화되고 명확한 데이터만이 현재 상황을 이해하고 조치를 취하는 데 도움이 됩니다. 그러나 데이터의 양과 복잡성이 상당히 압도적일 수 있습니다.

이것이 바로 QIAGEN CLC Genomics Workbench Premium이 쉽고 직관적인 생물정보학 플랫폼인 이유입니다. 이 플랫폼은 빅데이터를 관심 미생물의 특성화로 끌어올릴 수 있는 다양한 도구와 사용자 지정이 가능한 워크플로우를 제공합니다.

마이크로바이옴 분석을 위한 디지털 통찰력을 알아보세요

마이크로바이옴 연구 방법에 관한 자주 묻는 질문

16S 및 ITS rRNA 염기서열 분석이란 무엇인가요?

미생물 군집을 프로파일링하는 데 사용되는 가장 일반적인 방법은 박테리아와 곰팡이에 대해 각각 16S 리보솜 RNA(rRNA) 유전자와 내부 전사 스페이서(Internal Transcribed Spacer, ITS) 영역을 염기서열 분석하는 것입니다. 보편적인 분포와 보존된 특성으로 인해 16S rRNA 및 ITS 유전자는 박테리아 및 곰팡이 식별 및 분류에 사용되는 잘 확립된 유전 마커입니다.

16S rRNA 유전자는 고도로 보존된 영역과 초가변 영역으로 구성됩니다. 보존된 영역은 가변 영역의 PCR 증폭을 위한 프라이머 결합 부위 역할을 하고 가변 영역은 박테리아 식별 및 분류에 사용할 수 있는 서열을 포함합니다.

샷건 균유전체학적 염기순서분석(Shotgun Metagenomic Sequencing)이란 무엇인가요?

16S rRNA 및 ITS 염기서열 분석과 달리 샷건 균유전체학적 염기순서분석은 샘플에 존재하는 모든 유기체의 전체 유전체를 다룹니다.

샷건 균유전체학적 염기순서분석은 샘플의 모든 유전 정보를 다룹니다. 따라서 데이터는 메타유전체 조립 및 구간화(binning), 대사 기능 프로파일링 및 항생제 내성 유전자 프로파일링과 같은 다양한 분석에 사용할 수 있습니다.

메타전사체학(Metatranscriptomics)이란 무엇인가요?

메타전사체학은 자연 생활 환경에서 미생물 군집의 전체 유전자 발현 프로파일을 연구합니다. 메타전사체학으로 유전자 발현 수준 그리고 다양한 조건(예: 유기체의 생리적 대비 병리학적 상태)에서 반응의 변화의 정량화가 가능합니다.