{"id":80483,"date":"2025-04-03T10:00:11","date_gmt":"2025-04-03T08:00:11","guid":{"rendered":"https:\/\/cegat.com\/?p=80483"},"modified":"2025-04-03T08:19:20","modified_gmt":"2025-04-03T06:19:20","slug":"entschluesseln-sie-ihre-metagenomische-probe-shotgun-sequenzierung-vs-16s-sequenzierung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cegat.com\/de\/entschluesseln-sie-ihre-metagenomische-probe-shotgun-sequenzierung-vs-16s-sequenzierung\/","title":{"rendered":"Entschl\u00fcsseln Sie Ihre metagenomische Probe \u2013 Shotgun-Sequenzierung vs. 16S-Sequenzierung"},"content":{"rendered":"

Planen Sie eine Mikrobiom-Studie? Falls ja, dann haben Sie vielleicht schon dar\u00fcber nachgedacht, ob sie lieber die 16S-rRNA-Sequenzierung oder die Shotgun-Sequenzierung verwenden sollten. In diesem Artikel m\u00f6chten wir die Unterschiede der beiden Methoden, sowie ihre St\u00e4rken und Schw\u00e4chen, aufzeigen.<\/p>\n

Mikroorganismen sind die am h\u00e4ufigsten vorkommende Lebensform. Sie bev\u00f6lkern zahlreiche metabolische Nischen \u2013 von der Tiefsee bis zur entlegensten W\u00fcste. Die 16S-rRNA-Sequenzierung ist eine g\u00e4ngige Methode zur Untersuchung mikrobieller Gemeinschaften. Allerdings r\u00fcckt auch die metagenomische Shotgun-Sequenzierung immer mehr in den Fokus. Um zu entscheiden, welche Methode zu Ihrem Projekt passt, sollten die St\u00e4rken und Schw\u00e4chen der beiden Ans\u00e4tze mit einbezogen werden.<\/p>\n

Wir m\u00f6chten zuerst die 16S-rRNA-Sequenzierung genauer beleuchten. Bei dieser Sequenzierung stehen die hypervariablen Regionen (V1-V9) des 16S-rRNA-Gens im Fokus. Die meisten herk\u00f6mmlichen 16S-Sequenzierungsans\u00e4tze decken aber nicht alle hypervariablen Regionen ab. Die 16S-Sequenzierung in voller L\u00e4nge (\u201efull-length 16S sequencing\u201c) erm\u00f6glicht hingegen die Analyse des gesamten 16S-Gens mit allen hypervariablen Regionen. Die Amplifizierung erfolgt mittels PCR. Danach wird die Library vorbereitet und die Probe sequenziert. Nach der Sequenzierung k\u00f6nnen die Daten mit Hilfe von g\u00e4ngigen Referenzdatenbanken analysiert werden. Die 16S-Sequenzierung gibt Einblick in die Zusammensetzung der Probe. Organismen k\u00f6nnen bis auf Genus oder sogar Spezies-Ebene identifiziert werden. Allerdings kommt das 16S-Gen nur in Bakterien und Archaeen vor, wodurch diese Methode nur f\u00fcr diese mikrobiellen Dom\u00e4nen angewendet werden kann. Zus\u00e4tzlich ist die 16S-Sequenzierung in voller L\u00e4nge bei uns aufgrund der PCR-Primer auf Bakterien beschr\u00e4nkt.<\/p>\n

Im Vergleich zu diesem gezielten Ansatz bekommt die Shotgun-Metagenomik-Sequenzierung ihren Namen daher, dass sie die gesamte DNA einer mikrobiellen Probe willk\u00fcrlich in viele kleine Fragmente bricht. Die Fragmentierung wird durch mechanische Scherung erreicht. Nach dem Fragmentierungs-Schritt werden die Sequenzier-Librarys vorbereitet. Datenbanken sind verf\u00fcgbar, um die Sequenzierergebnisse zu analysieren. F\u00fcr die meisten \u00d6kosysteme sind diese Datenbanken aber leider nicht vollst\u00e4ndig. Um aber unbekannte und nicht-kultivierbare Mikroorganismen zu identifizieren, kann ein de-novo<\/em> Assembly durchgef\u00fchrt werden. Zus\u00e4tzlich erm\u00f6glicht die Analyse der gesamten Mikroben-Genome Einblicke in die funktionellen Eigenschaften der individuellen Mikroben. Die Shotgun-Metagenomik-Sequenzierung ist hierbei nicht auf die mikrobiellen Dom\u00e4nen in der Probe beschr\u00e4nkt, sondern erlaubt die gleichzeitige Detektion von Bakterien, Pilzen, Viren und zahlreichen anderen Mikroorganismen. Abbildung 1 stellt die Ans\u00e4tze der zwei beschriebenen Methoden gegen\u00fcber.<\/p>\n

Als n\u00e4chstes wollen wir die St\u00e4rken und Schw\u00e4chen der beiden Methoden genauer beleuchten. Dabei werden wir die m\u00f6glichen Probentypen, die Zusammensetzung der Probe und ihre Funktionen, die m\u00f6glichen Analysen und die Datenkapazit\u00e4t betrachten: Komplexere Proben profitieren von der Shotgun-Sequenzierung. F\u00fcr weniger komplexe Proben mit bekannten Bakterien und einem generellen Interesse f\u00fcr die genaue Zusammensetzung und das Verh\u00e4ltnis der Arten, ist die 16S-Sequenzierung eine gute Option. Zus\u00e4tzlich muss klar sein, wie exakt die Zusammensetzung bestimmt werden soll. Reicht eine Bestimmung auf Genus-Ebene, sollte sie bis auf die Spezies-Ebene genau sein oder sogar bis auf Stamm-Ebene? Soll zus\u00e4tzlich zur Zusammensetzung auch die Funktion der einzelnen Organismen untersucht werden? Der Informationsgehalt ist bei der Shotgun-Sequenzierung h\u00f6her als bei der 16S-Sequenzierung. Zus\u00e4tzlich muss aber in Betracht gezogen werden, dass die Bearbeitung und Interpretation von Shotgun-Sequenzierungen mehr Datenkapazit\u00e4t und Erfahrung erfordern.<\/p>\n

Mit diesen Informationen sind Sie nun bereit f\u00fcr Ihr n\u00e4chstes Metagenom-Projekt. CeGaT bietet sowohl Full-Length 16S Sequencing als auch Shotgun Metagenomic Sequencing an. Z\u00f6gern Sie nicht, die Diversit\u00e4t Ihrer Probe zu entschl\u00fcsseln!<\/p>\n<\/div>

\"Vergleich<\/a><\/span><\/div><\/div>

Abbildung 1 | Vergleich des 16S-Sequenziersansatzes und des Shotgun-Sequenzieransatzes.<\/strong> Bei der 16S-Sequenzierung k\u00f6nnen nur Bakterien untersucht werden. Bei der Shotgun-Sequenzierung hingegen k\u00f6nnen zahlreiche unterschiedliche Mikroorganismen untersucht werden.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"","protected":false},"author":25,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[203,205],"tags":[],"class_list":["post-80483","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-dna-de","category-sequenzierung-de"],"yoast_head":"\nEntschl\u00fcsseln Sie Ihre metagenomische Probe \u2013 Shotgun-Sequenzierung vs. 16S-Sequenzierung<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"In diesem Artikel m\u00f6chten wir die Unterschiede der 16S-rRNA-Sequenzierung und der Shotgun-Sequenzierung aufzeigen.\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" 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