基因測序技術(shù)在此次中起到了至關(guān)重要的作用,我國科研單位在一個(gè)月之內(nèi)迅速發(fā)現(xiàn)了正確的致病病毒并完成測序,得到了WHO的贊許。我國科學(xué)研究者對病毒序列、變異、核酸檢測手段的分享也為全世界應(yīng)對COVID-19帶來了極有力的支持。在病毒檢測過程中,一種測序技術(shù)獲得了市場的普遍關(guān)注,這個(gè)技術(shù)就是宏基因組測序(mNGS)技術(shù)。宏基因組學(xué)(Metagenomics),是以特定環(huán)境樣品中整個(gè)微生物群落基因組作為研究對象,無需分離培養(yǎng),直接提取環(huán)境樣本的DNA進(jìn)行高通量測序。對于臨床而言,mNGS可以準(zhǔn)確的分析患者樣本全部微生物,這一點(diǎn)對于傳染性疾病的病原體研究具有極高的應(yīng)用價(jià)值。病毒宏基因組也是旨在研究微生物群體中的物種分布規(guī)律和差異,通過大數(shù)據(jù)分析微生物群體的功能。深圳皮膚微生物測序分析原理
在傳統(tǒng)的診斷檢測中對病原體的診斷檢測是通過體外培養(yǎng)的方式進(jìn)行,但是不同微生物的培養(yǎng)條件不一樣;不同的微生物的培養(yǎng)技術(shù)要求也不一樣;同時(shí),體外培養(yǎng)受時(shí)間、空間和培養(yǎng)技術(shù)人員的限制。宏基因組分析技術(shù)是一種的病源體診斷檢測技術(shù),可以在不通過任何培養(yǎng)過程的條件下,通過基因序列的比對,發(fā)現(xiàn)和鑒別罕見病源體引起的疾病,從而針對性地使用藥物,使病源微生物傳染所形成的疾病的準(zhǔn)確、高效。元基因組(宏基因組)學(xué)研究不要求對每個(gè)微生物進(jìn)行分離、純化和培養(yǎng),而是直接從樣品中提取基因組DNA后進(jìn)行測序分析。通過元基因組測序,能夠揭示微生物群落多樣性、種群結(jié)構(gòu)、進(jìn)化關(guān)系、功能活性及環(huán)境之間的相互協(xié)作關(guān)系,極大地?cái)U(kuò)展了微生物學(xué)的研究范圍。重慶皮膚微生物分析微生物鑒定可以用微生物對噬菌體的敏感性零作為指標(biāo)來鑒定微生物的種屬。
一直以來宏基因組技術(shù)都是在細(xì)菌領(lǐng)域使用,病毒的樣本收集困難、文庫構(gòu)建繁瑣、數(shù)據(jù)庫不完善,因此宏基因組技術(shù)未能獲得普遍應(yīng)用。生物進(jìn)行病毒宏基因組測序,樣品具備什么條件才可以獲得比較質(zhì)量的宏基因組分析效果?其他公司對用于測序的樣本的要求較高。而在探普生物進(jìn)行病毒宏基因組測序,基于探普的專有流程,樣本要求非常低,不要求總量到達(dá)微克,探普有專門的收樣標(biāo)準(zhǔn)和送樣流程。為了保證后續(xù)數(shù)據(jù)的有效利用率,需要客戶配合完成合格的取樣步驟和樣本前處理步驟。當(dāng)然探普也提供適當(dāng)?shù)臉颖咎幚矸?wù)。核酸性質(zhì)有RNA和DNA之分,核酸鏈還有單雙鏈之分,而核酸本質(zhì)不同和單雙鏈的不同,進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)步驟其效率也不一樣。
病原宏基因組測序(mNGS)可與實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-PCR)技術(shù)聯(lián)合使用,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)。“RT-PCR由于其檢測速度快、操作流程簡單、成本較低的原因,更適用于大規(guī)模的篩查中,以便快速獲得是否為核酸陽性的初步證據(jù),而對于RT-PCR檢測陰性、但臨床表型高度疑似的患者,利用mNGS進(jìn)一步確認(rèn)可有效提高檢測結(jié)果的可靠性,并獲得是否有其他病原體傳染的信息?!睂τ赗T-PCR檢測陽性的樣本,也可以進(jìn)一步利用mNGS進(jìn)行病毒全序列的分析,從而幫助獲得病毒是否發(fā)生變異的信息,為疫苗、藥物研發(fā)等方面提供可靠證據(jù)。宏基因組測序逐步在臨床上得到了很多的應(yīng)用。
病毒宏基因組學(xué)文庫中包含兆級的短序列片段(Reads)。通過不同的序列拼接軟件將Reads拼接較長的DNA序列片斷(Contigs)。數(shù)據(jù)組裝可通過K-mer分析評估各個(gè)樣品的測序深度,通過對SOAPdenovo設(shè)置不同K值,篩選較好組裝結(jié)果,對較好組裝結(jié)果進(jìn)行校正,并統(tǒng)計(jì)Reads利用率。接著利用已測序生物體的DNA序列構(gòu)建數(shù)據(jù)庫,將拼接后的Contigs通過不同的鑒定方案,與數(shù)據(jù)庫里的DNA序列信息進(jìn)行比對,確定該序列來自的生物群落,篩選有用的基因信息。此外,還可以用一些工具對序列進(jìn)行基因預(yù)測(如Metagene、GeneMark、FragGeneScan等)??焖贆z測方法是指從樣品制備到出具檢測結(jié)果的整個(gè)檢測過程中能夠在短時(shí)間內(nèi)完成的檢測方法。山東皮膚微生物多樣性測序分析服務(wù)
起初應(yīng)用于微生物檢測的分子生物學(xué)技術(shù)是基因探針的方法。深圳皮膚微生物測序分析原理
病毒宏基因組測序又稱宏病毒組(Virome),是在宏基因組學(xué)理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)有的病毒分子生物學(xué)檢測技術(shù)而興起的一個(gè)新的學(xué)科分支。而所謂宏基因組學(xué)(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,以功能基因篩選和測序分析為研究手段,以微生物多樣性、種群結(jié)構(gòu)、進(jìn)化關(guān)系、功能活性、相互協(xié)作關(guān)系及與環(huán)境之間的關(guān)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,克隆DNA到合適的載體,導(dǎo)入宿主菌體,篩選目的轉(zhuǎn)化子等工作。深圳皮膚微生物測序分析原理