北京宏病毒組分析檢測

來源: 發(fā)布時間:2021-12-14

病毒宏基因組學的相關知識:病毒是引發(fā)人畜共患病的主要病原體之一,伴隨環(huán)境、生態(tài)和人類行為等各方面因素的變化,新發(fā)人畜共患病也呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢,它們極大地威脅著人類和動物的健康和生命,并給畜牧業(yè)和農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展以及自然界生態(tài)鏈的平衡帶來危害及災難。然而,許多新發(fā)人畜共患病的病原初往往是未知的,如1986年的牛海綿狀腦病、1999年的尼帕病毒、2003年的SARS冠狀病毒、1997至今不斷變異的高致病性禽流感H5和H;7、2009年的甲型H1N1、2010年的布尼亞病毒,它們都經(jīng)歷了一個從未知到己知的探索過程。為此,及早地發(fā)現(xiàn),鑒別未知的或新出現(xiàn)的病原,是有效預防和控制傳染病的先決條件之一。傳統(tǒng)的診斷技術已不能滿足提前預警或快速診斷新發(fā)人畜共患病的需求。近年來,病毒宏基因組學的出現(xiàn)和興起,為人類診斷新發(fā)人畜共患病和探索潛在的病原提供了巨大的幫助。宏基因組測序是通過比對數(shù)據(jù)庫,得到病原體的信息。北京宏病毒組分析檢測

北京宏病毒組分析檢測,病毒宏基因組測序

宏基因組是1998年提出的新名詞,其定義為“thegenomesofthetotalmicrobiotafoundinnature”,即生境中全部微小生物遺傳物質(zhì)的總和。它包含了可培養(yǎng)的和未可培養(yǎng)的微生物的基因,目前主要指環(huán)境樣品中的細菌和的基因組總和。而所謂宏基因組學(或元基因組學,metagenomics)就是一種以環(huán)境樣品中的微生物群體基因組為研究對象,以功能基因篩選和/或測序分析為研究手段,以微生物多樣性、種群結(jié)構、進化關系、功能活性、相互協(xié)作關系及與環(huán)境之間的關系為研究目的的新的微生物研究方法。一般包括從環(huán)境樣品中提取基因組DNA,進行高通量測序分析,或克隆DNA到合適的載體,導入宿主菌體,篩選目的轉(zhuǎn)化子等工作。上海宏病毒組分析技術的成熟,未來二代測序病原體檢測應進一步在成本下降、診斷標準完善、質(zhì)量控制提升等方面進行完善。

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宏基因組測序的挑戰(zhàn):背景干擾,病原樣本深藏在大量宿主和其它微生物之內(nèi),臨床病原常為起始量低,背景噪音大的復雜樣本,大量宿主信號掩蓋了微量病原信號,致使敏感性偏低,難以有效區(qū)分。另外,因為RNA病毒需先轉(zhuǎn)化為互補DNA(cDNA)再進行測序,因此病原宏基因組測序技術對RNA病原體檢出率比DNA病毒更低??梢钥紤]對核酸樣本進行特殊的處理,對病毒序列進行特異性富集,再進行建庫測序。質(zhì)量控制:病原宏基因組測序技術涉及一系列繁瑣的實驗操作過程,例如文庫構建涉及到基因組打斷,測序接頭鏈接,全基因組擴增等多個步驟,每一步驟的目標是要每個分子都以相同的效率執(zhí)行每個步驟,打斷有損失,連接有差別,擴增有偏好,都會帶來檢測誤差。

宏病毒組分析的常用軟件:介紹之前首先我們來看一下宏病毒組的基本分析流程。這里需要說明的是基于病毒顆粒分離技術及NGS測序平臺的宏病毒組學研究還處于起步階段,分析功能模塊新的思路和技術層出不窮,但另一個層面,宏病毒組是宏基因組的一個分支,基本大的分析思路方面與宏基因組還是有著不小的相似之處。歸納一下,宏病毒組主要包括一下幾個方面的分析內(nèi)容:病毒群落結(jié)構組成分析;病毒群落功能分析;病毒(特別是噬菌體)宿主預測;病毒與群落中細菌、古菌等其他微生物之間的互作網(wǎng)絡;基于非數(shù)據(jù)庫比對的新病毒序列的挖掘。病毒宏基因組學已經(jīng)涉及到農(nóng)業(yè)、工業(yè)及畜牧業(yè)等各個領域。

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病毒宏基因組測序:在運用宏基因組測序方法檢測的樣本量位居全球前列,樣本總數(shù)居國內(nèi)第二,其中腦脊液檢測量位列全球前二強。除了傳染病的應用場景之外,利用mNGS還可以對菌群進行菌株鑒定分型、耐藥基因與毒力基因的檢測,適用于抗傳染院內(nèi)傳染管理的評估。在越來越多的證據(jù)表明微生物對人體免疫系統(tǒng)能夠產(chǎn)生影響,以及微生物菌群會參與到神經(jīng)退行性疾病、糖尿病等疾病的發(fā)生和發(fā)展當中,微生物療法獲得了越來越多的關注,而mNGS未來也可以為人們深入分析人體菌群微生態(tài)、研究微生物療法提供一種可靠的技術手段。所謂宏基因組學就是一種以環(huán)境樣品中的微生物群體基因組為研究對象。浙江口腔微生物多樣性分析公司

宏基因組測序能夠快速全方面的展示序列信息的優(yōu)勢。北京宏病毒組分析檢測

宏病毒組是病毒的宏基因組,該技術是隨著高通量測序技術的興起而發(fā)展起來的。該技術主要是使用大量微生物群體樣本的測序數(shù)據(jù)和生物信息學分析手段,以多種數(shù)據(jù)庫為基礎,進行群體的種類和功能分析。因此,它主要的應用場景在于微生物群體研究,如腸道微生物、皮膚微生物、口腔微生物、水體微生物、土壤微生物等。一直以來宏基因組技術都是在細菌領域使用,病毒的樣本收集困難、文庫構建繁瑣、數(shù)據(jù)庫不完善,因此宏基因組技術未能獲得普遍應用。上海探普生物科技有限公司立志專門解決病毒方向的基因組研究難題,開發(fā)了整套的樣本處理和生信分析流程,基于這套流程,研究者們想對樣本進行宏病毒組測序就很容易實現(xiàn)了。北京宏病毒組分析檢測

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