狀病毒的發(fā)現(xiàn),病原宏基因組測序功不可沒。對一種新病毒進(jìn)行鑒定和檢測,其中非常關(guān)鍵的步驟就是獲得病毒的全基因組信息。在此次病情監(jiān)測和防控中,病原宏基因組測序發(fā)揮了至關(guān)重要的作用,利用其技術(shù)優(yōu)勢,研究人員在五天內(nèi)就鑒定并分析出冠狀病毒的基因組,而2003年SARS的鑒定耗時5月余、2013年H7N9的鑒定耗時1月余。冠狀病毒2019-nCoV為線性單鏈RNA(ssRNA)病毒,基因組全長包含29903個核苷酸,10個基因。病毒基因組序列為進(jìn)一步分析其傳染機(jī)理,傳播途徑,藥物靶點(diǎn)等提供了有利的支持。病原微生物二代測序也稱宏基因組測序(mNGS)是目前臨床上針對病原常用的基因測序方法。腸道微生物多樣性分析原理
宏病毒組學(xué)是宏基因組學(xué)的一個分支,但與傳統(tǒng)的宏基因組學(xué)概念不同,它是在宏基因組學(xué)概念的基礎(chǔ)上,結(jié)合病毒自身的特點(diǎn),將宏基因組學(xué)方法應(yīng)用到病毒學(xué)領(lǐng)域而形成的。2002年,Breitbart等(BreitbartM,etal,2002)將宏基因組學(xué)方法應(yīng)用于海洋病毒群落的研究,發(fā)現(xiàn)噬菌體為海水中主要病毒組,這一研究標(biāo)志著宏病毒組學(xué)正式應(yīng)用于科學(xué)研究。簡而言之,宏病毒組學(xué)就是應(yīng)用特殊方法把特定環(huán)境中所有病毒與其他微生物分開,然后提取的病毒核酸,用高通量技術(shù)進(jìn)行病毒核酸測序,依托現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相應(yīng)的比對工作,并運(yùn)用軟件分析處理后得到研究樣品中病毒群落的組成信息。腸道微生物多樣性分析原理技術(shù)的成熟,未來二代測序病原體檢測應(yīng)進(jìn)一步在成本下降、診斷標(biāo)準(zhǔn)完善、質(zhì)量控制提升等方面進(jìn)行完善。
上海探普生物科技有限公司對樣本進(jìn)行宏病毒組測序以后的數(shù)據(jù)分析工作的進(jìn)行:寄生性質(zhì)的生物下機(jī)數(shù)據(jù)一般都伴隨大量的宿主和其他微生物的數(shù)據(jù)。探普生物基于該特點(diǎn),優(yōu)化了自有數(shù)據(jù)庫,搭載了專門用的的生物信息學(xué)分析流程,可處理復(fù)雜背景下的目標(biāo)物種序列。生物信息學(xué)流程主要包括,1,基于數(shù)據(jù)庫,去除宿主數(shù)據(jù)和其他微生物數(shù)據(jù),篩選出目的序列,然后進(jìn)行序列組裝,物種分類,豐度統(tǒng)計(jì)。樣本數(shù)量達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)還可以進(jìn)行差異分析。現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫不夠完善,出于對數(shù)據(jù)真實(shí)性的尊重,探普生物一般不進(jìn)行功能相關(guān)的分析。預(yù)測性質(zhì)的分析可以根據(jù)具體項(xiàng)目評估數(shù)據(jù)庫質(zhì)量后進(jìn)行。
目前技術(shù)的進(jìn)一步成熟,未來二代測序病原體檢測應(yīng)進(jìn)一步在成本下降、診斷標(biāo)準(zhǔn)完善、質(zhì)量控制提升等方面進(jìn)行完善。同時應(yīng)進(jìn)一步增加大樣本量的研究,以建立中國傳染病原體宏基因組學(xué)檢測的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。對于懷疑神經(jīng)系統(tǒng)急性傳染的患者,如有條件,推薦在抽取腦脊液時同步留取2mL腦脊液標(biāo)本保存于-16~20℃冰箱。在完成常規(guī)生物化學(xué)檢查和培養(yǎng)之后,若3d內(nèi)未獲得明確的病原學(xué)依據(jù)且經(jīng)驗(yàn)性抗傳染無效,推薦對留存的腦脊液標(biāo)本進(jìn)行二代測序檢測。若未留存標(biāo)本,可重新采集標(biāo)本(A,Ⅱ)。宏基因組測序技術(shù),克服了傳統(tǒng)的純培養(yǎng)方法的技術(shù)限制。
病毒宏基因組測序的研究案例:噬菌體是糞便病毒組的主要成員,糞便病毒組移植(FVT)或能有效的調(diào)節(jié)腸道菌群。在該項(xiàng)概念驗(yàn)證試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),接受瘦小鼠的糞便病毒組移植后,飼喂高脂食物的小鼠體重增長變慢,同時還能保持正常的血糖指標(biāo),F(xiàn)VT引起的腸道菌群變化介導(dǎo)了這些保護(hù)性功能代謝作用。這項(xiàng)研究表明,F(xiàn)VT療法或能用來改善肥胖和糖尿病等腸道菌群相關(guān)代謝類疾病。對噬菌體不造成損傷,大程度保證了病毒活性,適用于下游FVT研究。宏病毒組學(xué)(ViralMetagenomics)是宏基因組學(xué)的一個分支,但與傳統(tǒng)的宏基因組學(xué)概念不同,它是在宏基因組學(xué)概念的基礎(chǔ)上,結(jié)合病毒自身的特點(diǎn),將宏基因組學(xué)方法應(yīng)用到病毒學(xué)領(lǐng)域而形成的。病毒宏基因組測序在核酸純化環(huán)節(jié),探普可以提供專門針對病毒的核酸純化樣本指南。廣州腸道微生物多樣性測序分析服務(wù)
探普生物的病毒測序結(jié)果質(zhì)量有保障外。腸道微生物多樣性分析原理
病原微生物二代測序也稱宏基因組測序(mNGS)是目前臨床上針對病原較常用的基因測序方法。通過對疑似傳染標(biāo)本采集提取后(無需培養(yǎng))直接進(jìn)行高通量測序,利用病原微生物數(shù)據(jù)庫比對和分析后可以獲得疑似致病微生物種屬信息?;贜GS的宏基因組學(xué)檢測技術(shù)在2014年被用于臨床傳染患者的病原學(xué)診斷。目前,多個省市已經(jīng)將病原微生物二代測序納入醫(yī)保報(bào)銷,助力病毒檢測!目前,國家微生物科學(xué)數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)資源總量已超過300TB,數(shù)據(jù)記錄數(shù)超過了40億條??捎糜谂R床的微生物數(shù)據(jù)庫包括了超過18000條信息。腸道微生物多樣性分析原理
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