Recent sequencing technology development has revolutionized fields of microbial ecology. MiSeq-based microbial community analysis allows us to sequence more than a few hundred samples at a time, which is far more cost-effective than pyrosequencing. The approach, however, has not been preferably used owing to computational difficulties of processing huge amounts of data as well as known Illumina-derived artefact problems with amplicon sequencing. The choice of assembly software to take advantage of paired-end sequencing and methods to remove Illumina artefacts sequences are discussed. The protocol we suggest not only removed erroneous reads, but also dramatically reduced computational workload, which allows even a typical desktop computer to process a huge amount of sequence data generated with Illumina sequencers. We also developed a Web interface (http://biotech.jejunu.ac.kr/ ~abl/16s/) that allows users to conduct fastq-merging and mothur batch creation. The study presented here should provide technical advantages and supports in applying MiSeq-based microbial community analysis.
Na, Hee Sam;Yu, Yeuni;Kim, Si Yeong;Lee, Jae-Hyung;Chung, Jin
Microbiology and Biotechnology Letters
/
v.48
no.4
/
pp.574-581
/
2020
Next generation sequencing is commonly used to characterize the microbiome structure. MiSeq is commonly used to analyze the microbiome due to its relatively long read length. However, recently, Illumina introduced the 250x2 chip for HiSeq 2500. The purpose of this study was to compare the performance of MiSeq and HiSeq in the context of oral microbiome samples. The MiSeq Reagent Kit V3 and the HiSeq Rapid SBS Kit V2 were used for MiSeq and HiSeq 2500 analyses, respectively. Total read count, read quality score, relative bacterial abundance, community diversity, and relative abundance correlation were analyzed. HiSeq produced significantly more read sequences and assigned taxa compared to MiSeq. Conversely, community diversity was similar in the context of MiSeq and HiSeq. However, depending on the relative abundance, the correlation between the two platforms differed. The correlation between HiSeq and MiSeq sequencing data for highly abundant taxa (> 2%), low abundant taxa (2-0.2%), and rare taxa (0.2% >) was 0.994, 0.860, and 0.416, respectively. Therefore, HiSeq 2500 may also be compatible for microbiome studies. Importantly, the HiSeq platform may allow a high-resolution massive parallel sequencing for the detection of rare taxa.
In this study, the roots and rhizosphere soil of Abies koreana and Taxus cuspidata were collected from sites at two different altitudes on Mt. Halla. Ectomycorrhizal fungi (EMF) were identified by Illumina MiSeq sequencing. The proportion of EMF from the roots was 89% in A. koreana and 69% in T. cuspidata. Among EMF in rhizosphere soils, the genus Russula was the most abundant in roots of A. koreana (p < 0.05). The altitude did not affect the biodiversity of EMF communities but influenced fungal community composition. However, the host plants had the most significant effect on EMF communities. The result of the EMF community analysis showed that even if the EMF were isolated from the same altitudes, the EMF communities differed according to the host plant. The community similarity index of EMF in the roots of A. koreana was higher than that of T. cuspidata (p < 0.05). The results show that both altitude and host plants influenced the structure of EMF communities. Conifers inhabiting harsh sub-alpine environments rely strongly on symbiotic relationships with EMF. A. koreana is an endangered species with a higher host specificity of EMF and climate change vulnerability than T. cuspidata. This study provides insights into the EMF communities, which are symbionts of A. koreana, and our critical findings may be used to restore A. koreana.
Ma, Xiaojian;Wu, Chongde;Jun, Huang;Zhou, Rongqing;Shi, Bi
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.28
no.7
/
pp.1168-1177
/
2018
The aim of this study was to investigate the microbial community of three tannery wastewater treatment plants (WWTPs) involved in nitrification by Illumina MiSeq sequencing. The results showed that highly diverse communities were present in tannery wastewater. A total of six phyla, including Proteobacteria (37-41%), Bacteroidetes (6.04-16.80), Planctomycetes (3.65-16.55), Chloroflexi (2.51-11.48), Actinobacteria (1.91-9.21), and Acidobacteria (3.04-6.20), were identified as the main phyla, and Proteobacteria dominated in all the samples. Within Proteobacteria, Beta-proteobacteria was the most abundant class, with the sequence percentages ranging from 9.66% to 17.44%. Analysis of the community at the genus level suggested that Thauera, Gp4, Ignavibacterium, Phycisphaera, and Arenimonas were the core genera shared by at least two tannery WWTPs. A detailed analysis of the abundance of ammonia-oxidizing bacteria (AOB) and nitrite-oxidizing bacteria (NOB) indicated that Nitrosospira, Nitrosomonas, and Nitrospira were the main AOB and NOB in tannery wastewater, respectively, which exhibited relatively high abundance in all samples. In addition, real-time quantitative PCR was conducted to validate the results by quantifying the abundance of the AOB and total bacteria, and similar results were obtained. Overall, the results presented in this study may provide new insights into our understanding of key microorganisms and the entire community of tannery wastewater and contribute to improving the nitrogen removal efficiency.
Several studies have reported the effect of absorption of procyanidins and their contribution to the small intestine. However, differences between dietary interventions of procyanidins and interventions via antibiotic feeding in pigs are rarely reported. Following 16S rRNA gene Illumina MiSeq sequencing, we observed that both procyanidin administration for 2 months (procyanidin-1 group) and continuous antibiotic feeding for 1 month followed by procyanidin for 1 month (procyanidin-2 group) increased the number of operational taxonomic units, as well as the Chao 1 and ACE indices, compared to those in pigs undergoing antibiotic administration for 2 months (antibiotic group). The genera Fibrobacter and Spirochaete were more abundant in the antibiotic group than in the procyanidin-1 and procyanidin-2 groups. Principal component analysis revealed clear separations among the three groups. Additionally, using the online Molecular Ecological Network Analyses pipeline, three co-occurrence networks were constructed; Lactobacillus was in a co-occurrence relationship with Trichococcus and Desulfovibrio and a co-exclusion relationship with Bacillus and Spharerochaeta. Furthermore, metabolic function analysis by phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states demonstrated modulation of pathways involved in the metabolism of carbohydrates, amino acids, energy, and nucleotides. These data suggest that procyanidin influences the gut microbiota and the intestinal metabolic function to produce beneficial effects on metabolic homeostasis.
Objective: The present study explored the effects of grape seed procyanidin extract (GSPE) on rumen fermentation, methane production and archaeal communities in vitro. Methods: A completely randomized experiment was conducted with in vitro incubation in a control group (CON, no GSPE addition; n = 9) and the treatment group (GSPE, 1 mg/bottle GSPE, 2 g/kg dry matter; n = 9). The methane and volatile fatty acid concentrations were determined using gas chromatography. To explore methane inhibition after fermentation and the response of the ruminal microbiota to GSPE, archaeal 16S rRNA genes were sequenced by MiSeq high-throughput sequencing. Results: The results showed that supplementation with GSPE could significantly inhibit gas production and methane production. In addition, GSPE treatment significantly increased the proportion of propionate, while the acetate/propionate ratio was significantly decreased. At the genus level, the relative abundance of Methanomassiliicoccus was significantly increased, while the relative abundance of Methanobrevibacter decreased significantly in the GSPE group. Conclusion: In conclusion, GSPE is a plant extract that can reduce methane production by affecting the structures of archaeal communities, which was achieved by a substitution of Methanobrevibacter with Methanomassiliicoccus.
To investigate the effects of Lactobacillus curvatus and Leuconostoc mesenteroides on suan cai (pickled Chinese cabbage) fermentation, L. curvatus and/or Ln. mesenteroides were inoculated into suan cai. Physicochemical indexes were measured, and the microbial dynamics during the fermentation were analyzed by Illumina MiSeq sequencing and quantitative polymerase chain reaction (qPCR). The results showed that inoculation with lactic acid bacteria (LAB) lowered the pH of the fermentation system more rapidly. The decrease in water-soluble carbohydrates in the inoculated treatments occurred more rapidly than in the control. The LAB counts in the control were lower than in other inoculated treatments during the first 12 days of fermentation. According to the Illumina MiSeq sequencing analyses, Firmicutes, Proteobacteria, Bacteroidetes, Actinobacteria, Cyanobacteria, Fusobacteria, and Verrucomicrobia were present in the fermentations, along with other unclassified bacteria. Generally, Firmicutes was predominant during the fermentation in all treatments. At the genus level, 16 genera were detected. The relative abundance of Lactobacillus in all inoculated treatments was higher than in the control. The relative abundance of Lactobacillus in the treatments containing L. curvatus was higher than in the Ln. mesenteroides-only treatment. The relative abundance of Leuconostoc in the Ln. mesenteroides-containing treatments increased continuously throughout the fermentation. Leuconostoc was highest in the Ln. mesenteroides-only treatment. According to the qPCR results, L. curvatus and/or Ln. mesenteroides inoculations could effectively inhabit the fermentation system. L. curvatus dominated the fermentation in the inoculated treatments.
Fungal endophytes have been recorded in various plant species with a richness of diversity, and their presence plays an essential role in host plant protection against biotic and abiotic stresses. This study applied the Illumina MiSeq sequencing platform based on the amplification of fungal ribosomal ITS2 region to analyze fungal endophytic communities of two oak species (Quercus mongolica and Q. serrata) with different oak wilt disease susceptibilities in Korea. The results showed a total of 230,768 sequencing reads were obtained and clustered at a 97% similarity threshold into 709 operational taxonomic units (OTUs). The OTUs of Q. serrata were higher than that of Q. mongolica with the number of 617 OTUs and 512 OTUs, respectively. Shannon index also showed that Q. serrata had a significantly higher level of fungal diversity than Q. mongolica. Total of OTUs were assigned into 5 fungal phyla, 17 classes, 60 orders, 133 families, 195 genera, and 280 species. Ascomycota was the dominant phylum with 75.11% relative abundance, followed by Basidiomycota with 5.28%. Leptosillia, Aureobasidium and Acanthostigma were the most abundant genera detected in Q. serrata with the average relative abundance of 2.85, 2.76, and 2.19%, respectively. On the other hand, Peltaster, Cladosporium and Monochaetia were the most common genera detected in Q. mongolica with the average relative abundance of 4.83, 3.03, and 2.87%, respectively. Our results indicated that fungal endophytic communities were significantly different between two oak species and these differences could influence responses of host trees to oak wilt disease caused by Raffaelea quercus-mongolicae.
Seo, Dong Hee;Lee, Jeong Min;Park, Mi Ok;Lee, Hyun Ju;Moon, Seo Yoon;Oh, Mijin;Kim, So Young;Lee, Sang-Heon;Hyeong, Ki-Eun;Hu, Hae-Jin;Cho, Dae-Yeon
The Korean Journal of Blood Transfusion
/
v.29
no.3
/
pp.310-319
/
2018
Background: Research on next-generation sequencing (NGS)-based HLA typing is active. To resolve the phase ambiguity and long turn-around-time of conventional high resolution HLA typing, this study developed a NGS-based high resolution HLA typing method that can handle large-scale samples within an efficient testing time. Methods: For HLA NGS, the condition of nucleic acid extraction, library construction, PCR mechanism, and HLA typing with bioinformatics were developed. To confirm the accuracy of the NGS-based HLA typing method, the results of 192 samples HLA typed by SSOP and 28 samples typed by SBT compared to NGS-based HLA-A, -B and -DR typing. Results: DNA library construction through two-step PCR, NGS sequencing with MiSeq (Illumina Inc., San Diego, USA), and the data analysis platform were established. NGS-based HLA typing results were compatible with known HLA types from 220 blood samples. Conclusion: The NSG-based HLA typing method could handle large volume samples with high-throughput. Therefore, it would be useful for HLA typing of bone marrow donation volunteers.
Lee, Hee Soo;Kwon, Mirae;Heo, Sunhak;Kim, Min Gon;Kim, Geun-Bae
Food Science of Animal Resources
/
v.37
no.4
/
pp.535-541
/
2017
This study investigated the psychrotrophic bacteria isolated from chicken meat to characterize their microbial composition during refrigerated storage. The bacterial community was identified by the Illumina MiSeq method based on bacterial DNA extracted from spoiled chicken meat. Molecular identification of the isolated psychrotrophic bacteria was carried out using 16S rDNA sequencing and their putrefactive potential was investigated by the growth at low temperature as well as their proteolytic activities in chicken meat. From the Illumina sequencing, a total of 187,671 reads were obtained from 12 chicken samples. Regardless of the type of chicken meat (i.e., whole meat and chicken breast) and storage temperatures ($4^{\circ}C$ and $10^{\circ}C$), Pseudomonas weihenstephanensis and Pseudomonas congelans were the most prominent bacterial species. Serratia spp. and Acinetobacter spp. were prominent in chicken breast and whole chicken meat, respectively. The 118 isolated strains of psychrotrophic bacteria comprised Pseudomonas spp. (58.48%), Serratia spp. (10.17%), and Morganella spp. (6.78%). All isolates grew well at $10^{\circ}C$ and they induced different proteolytic activities depending on the species and strains. Parallel analysis of the next generation sequencing and culture dependent approach provides in-depth information on the biodiversity of the spoilage microbiota in chicken meat. Further study is needed to develop better preservation methods against these spoilage bacteria.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.