廣東宏基因?qū)W測(cè)序技術(shù)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2021-09-16

病毒宏基因組學(xué)的研究過(guò)程包括以下幾個(gè)步驟:樣品的處理、病毒宏基因組學(xué)文庫(kù)構(gòu)建和數(shù)據(jù)分析與處理。樣品的制備較關(guān)鍵的是樣品的處理、遺傳物質(zhì)的分離和富集。樣品的制備關(guān)鍵應(yīng)做到提取能夠表示該環(huán)境的高純度樣本,并除去非病毒核酸細(xì)胞和遺傳物質(zhì)的干擾。富集微生物及去除非目的性的細(xì)胞和遺傳物質(zhì)是分離高質(zhì)量的遺傳物質(zhì)的前提,提取高純度的表示特定環(huán)境中的遺傳物質(zhì)是宏基因組學(xué)研究過(guò)程中的難題。正切流過(guò)濾系統(tǒng)、差異過(guò)濾、梯度離心、空心纖維過(guò)濾、DNA酶和RNA酶處理、序列非依賴的單引物擴(kuò)增(Sequence-independentsingleprimeramplification,SISPA)等技術(shù)可用于樣品的制備,而SYBR金染色法可用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)處理樣品中病毒顆粒的數(shù)量。生物進(jìn)行病毒宏基因組測(cè)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?廣東宏基因?qū)W測(cè)序技術(shù)

病毒宏基因組學(xué)應(yīng)用:病毒宏基因組學(xué)已經(jīng)應(yīng)用到人類、動(dòng)物和環(huán)境中,涉及到農(nóng)業(yè)、工業(yè)及畜牧業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域,其應(yīng)用范圍已延伸到海洋、湖水、熱泉、下水道等無(wú)機(jī)環(huán)境,以及組織病料、血液、呼吸道、動(dòng)物排泄物等有機(jī)環(huán)境。應(yīng)用病毒宏基因組學(xué)的方法研究佛羅里達(dá)綠海龜?shù)睦w維狀瘤組織中發(fā)現(xiàn)了單鏈DNA病毒(Seaturtletornovirus1,STTV1)。分析了來(lái)自馬里蘭淡水湖中的RNA病毒宏基因組,結(jié)果獲得淡水湖中30多個(gè)RNA病毒家族序列,其中包含小RNA病毒、小雙股病毒及正黏病毒等。江蘇皮膚微生物測(cè)序病原微生物二代測(cè)序也稱宏基因組測(cè)序(mNGS)是目前臨床上針對(duì)病原常用的基因測(cè)序方法。

病毒宏基因組測(cè)序是在宏基因組學(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(cè)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(duì)象,以功能基因篩選和測(cè)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。

病毒宏基因組測(cè)序相關(guān)知識(shí):DNA宏基因組測(cè)序的病原檢出率均高于培養(yǎng)等傳統(tǒng)方法,表現(xiàn)出良好的診斷性能。DNA宏基因組測(cè)序已被用于診斷各種臨床傳染性疾病,例如血液傳染,肺和肺外結(jié)核(TB),侵襲性傳染,寄生蟲傳染,傳染性心內(nèi)膜炎,復(fù)雜性肺炎,尿路傳染和實(shí)體移植后的繼發(fā)傳染等,為臨床傳染性疾病的診斷和提供了新的前景。盡管一項(xiàng)多中心的回顧性研究表明,目前使用mcfDNA宏基因組測(cè)序作為診斷常見(jiàn)傳染疾病的工具的優(yōu)勢(shì)并不明顯,但它可以提供比傳統(tǒng)方法更快、更早的診斷結(jié)果,以及在的升級(jí)/降級(jí)方面具有重要意義。病毒宏基因組學(xué)的研究過(guò)程主要包括以下步驟:樣品的處理、病毒宏基因組學(xué)文庫(kù)構(gòu)建和數(shù)據(jù)分析與處理。

病原體-宏基因組的測(cè)序:1.開(kāi)發(fā)了一種經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的臨床mNGS檢測(cè)方法,用于在許可的微生物實(shí)驗(yàn)室中診斷腦脊髓液(CSF)引起的腦膜炎和腦炎的傳染原因。2.開(kāi)發(fā)了定制的生物信息學(xué)管道SURPI+,以快速分析mNGS數(shù)據(jù),生成檢測(cè)到的病原體的自動(dòng)摘要,并提供用于評(píng)估和解釋結(jié)果的圖形用戶界面。3.mNGS提供了一種全方面的方法,通過(guò)該方法可以在一次測(cè)定中準(zhǔn)確鑒定幾乎所有潛在病原體-病毒,細(xì)菌,寄生蟲。4.將mNGS測(cè)試遷移到臨床微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室仍然面臨許多挑戰(zhàn):1、缺乏用于mNGS臨床驗(yàn)證的既定藍(lán)圖;2、難以將病原體從殖民者或污染物中區(qū)分開(kāi);3、缺乏專為臨床診斷使用的生物信息學(xué)軟件;4、注重質(zhì)量和全方面性的可獲得的參考數(shù)據(jù)庫(kù);5、臨床實(shí)驗(yàn)室改進(jìn)修正案(CLIA)環(huán)境中,患者診斷測(cè)試固有的法規(guī)遵從性要求。宏基因組測(cè)序是通過(guò)比對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù),得到病原體的信息。廣東宏基因?qū)W測(cè)序技術(shù)

宏病毒組是病毒的宏基因組,該技術(shù)是隨著高通量測(cè)序技術(shù)的興起而發(fā)展起來(lái)的。廣東宏基因?qū)W測(cè)序技術(shù)

在傳統(tǒng)的診斷檢測(cè)中對(duì)病原體的診斷檢測(cè)是通過(guò)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(cè)技術(shù),可以在不通過(guò)任何培養(yǎng)過(guò)程的條件下,通過(guò)基因序列的比對(duì),發(fā)現(xiàn)和鑒別罕見(jiàn)病源體引起的疾病,從而針對(duì)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(duì)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(cè)序分析。通過(guò)元基因組測(cè)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。廣東宏基因?qū)W測(cè)序技術(shù)