16S rRNA 分析

16S rRNA 基因测序分析是微生物组研究的核心工具。

工作流程

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│                     16S rRNA 分析流程                             │
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│  │  质控   │───▶│ 拼接去噪 │───▶│ 特征构建 │───▶│ 物种注释 │      │
│  │ FastQC  │    │ DADA2   │    │ ASV/OTU │    │ Silva   │      │
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│  │ PDF报告 │◀───│ 结果解读 │◀───│ 统计分析 │◀───│ α/β多样性 │◀─┘      │
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支持的测序类型

类型	说明	参数
双端测序 PE150	Illumina 150bp 双端	需要 R1 + R2
双端测序 PE250	Illumina 250bp 双端	需要 R1 + R2
单端测序 SE	单端 150/250bp	仅需要 R1

API 调用

上传并分析

curl -X POST "http://localhost:8000/api/v1/16s/upload" \
  -H "Authorization: Bearer YOUR_TOKEN" \
  -F "file=@sample_R1.fastq.gz" \
  -F "sample_id=SAMPLE_001"

获取结果

curl "http://localhost:8000/api/v1/16s/result/SAMPLE_001" \
  -H "Authorization: Bearer YOUR_TOKEN"

Python 示例

import requests

# 上传分析
with open("sample_R1.fastq.gz", "rb") as f:
    resp = requests.post(
        "http://localhost:8000/api/v1/16s/upload",
        headers={"Authorization": f"Bearer {token}"},
        files={"file": ("R1.fastq.gz", f, "application/gzip")},
        data={"sample_id": "TEST_001"}
    )

print(resp.json())

输出结果

核心指标

指标	说明	正常范围
Shannon 指数	群落多样性	3.5-5.0
Simpson 指数	优势度指数	0.8-0.95
Chao1 指数	物种丰富度	200-500
Observed ASVs	观测特征数	100-400

肠型分类

肠型	主导菌属	特征
I型 (ET.Bacteroides)	拟杆菌属	高蛋白质饮食
II型 (ET.Prevotella)	普雷沃氏菌属	高碳水化合物饮食
III型 (ET.Firmicutes)	厚壁菌属	混合饮食

关键菌群

有益菌 ↑ 表示丰度升高，↓ 表示丰度降低

菌属	功能	评估标准
Bifidobacterium	双歧杆菌	肠健康指标
Lactobacillus	乳杆菌	免疫调节
Akkermansia	阿克曼菌	代谢健康
Faecalibacterium	粪杆菌	抗炎作用

流程参数

参数	默认值	说明
trim_left	10	左侧截断长度
trim_right	10	右侧截断长度
maxEE	2	最大预期误差
truncQ	2	截断质量阈值
minLen	50	最小序列长度

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