OTU（Operational Taxonomic Units）聚类是微生物多样性研究中的一个核心概念和分析步骤，尤其在基于高通量测序技术的16S rRNA或ITS等标记基因的研究中广泛应用。OTU的概念主要是为了对环境样本中的微生物进行分类和量化。 在实际操作中，研究人员首先会对环境样本（如土壤、水体、人体肠道等）提取DNA，并针对特定的微生物标记基因（如细菌的16S rRNA基因或真菌的ITS区域）进行PCR扩增和高通量测序。得到的序列数据经过质控后，会通过比对到已知数据库（如Silva、Greengenes等）来确定每个序列的相似性。 OTU聚类的过程就是将这些序列按照一定的相似性阈值（通常为97%或99%）进行聚类，即认为在这个相似性水平下属于同一OTU的所有序列代表了可能相同的物种或种群。每一个OTU可以看作是一个进化上相对独立的单元，尽管它不一定对应于一个具体的物种，但在一定程度上反映了样本中的微生物多样性信息。 物种注释则是对OTU进行进一步的生物学解释过程。通过对每个OTU代表序列进行比对分析，结合数据库信息，推测并赋予其可能的分类学地位，包括门、纲、目、科、属乃至种。这样，原本抽象的OTU就可以被转化为具有生物学意义的分类单元，有助于我们理解和解析样品中的微生物组成及功能特征。 总的来说，OTU聚类是基于序列相似性对微生物进行分类划分的过程，而物种注释则是对这些分类单元进行生物学含义的解读，两者共同构成了微生物组学研究中的关键环节。