浙江全基因組病毒分析原理

來源: 發(fā)布時間:2022-02-07

病毒基因組測序是疾病診斷、流行病學調(diào)查和宿主-病原關系研究的重要手段。病毒的全基因組測序以及對應的生物信息學分析方法是研究病毒進化、毒力因子變異、疫病爆發(fā)之間的關系、疫病傳播途徑、不同遺傳變異的分布模式、疫病發(fā)生地理區(qū)域的基礎。與傳統(tǒng)Sanger測序相比,NGS技術(shù)的發(fā)展使得一個小的研究小組可以擁有大量病毒株的全基因組序列,測序成本也在逐步降低。由于NGS產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量非常龐大,其序列拼接難度也隨之增加。而且對于低濃度高復雜度的樣本,研究者除了PCR外別無他法。而PCR方法往往具有偏好性,丟失的片段將為序列組裝帶來非常高的失敗率。對于完全未知的樣本,無法通過PCR進行富集,要鑒定其種類需要調(diào)用各種方法,逐個嘗試,工作量之大,其效率之低,使得一個新的研究方法的出現(xiàn)及其必要。病毒全基因組測序定使人類從根本上認知疾病發(fā)生的原因,做到正確的調(diào)整疾病和盡早的預防疾病。浙江全基因組病毒分析原理

高通量基因組測序中,測序深度和覆蓋度指的是:測序深度是指測序得到的總堿基數(shù)與待測基因組大小的比值。假設一個基因大小為2M,測序深度為10X,那么獲得的總數(shù)據(jù)量為20M。覆蓋度是指測序獲得的序列占整個基因組的比例。由于基因組中的高GC、重復序列等復雜結(jié)構(gòu)的存在,測序終拼接組裝獲得的序列往往無法覆蓋有所的區(qū)域,這部分沒有獲得的區(qū)域就稱為。例如一個細菌基因組測序,覆蓋度是98%,那么還有2%的序列區(qū)域是沒有通過測序獲得的。浙江全基因組病毒分析原理高通量測序技術(shù)本身并不是以病毒為目標開發(fā)的。

新一代測序中基因從頭測序和重測序有什么區(qū)別?我要做乙肝病毒DNA全長測序,應該選用哪種方法?1、條件不同;從頭測序的條件是不依賴于任何物種基因組;重測序的條件是在已知物種基因組的情況下進行的。2、病毒變異率不同;從頭測序是通過拼接和組裝的方式獲得基因組序列圖譜,病毒變異率很低;重測序可以尋找出大量的單核苷酸多態(tài)性位點,插入缺失位點,結(jié)構(gòu)變異位點,拷貝數(shù)變異等變異信息,從而獲得生物群體的遺傳特征。病毒變異率很高。乙肝病毒在醫(yī)學上已經(jīng)測過,只需要做重測序就可以。

深度測序數(shù)據(jù):目前深度測序數(shù)據(jù)是生物醫(yī)學領域數(shù)量增加快、應用廣的數(shù)據(jù),對這些數(shù)據(jù)的管理、分析和應用給生物信息學帶來了巨大的挑戰(zhàn)。早期的測序技術(shù)是“測定沒有計算快”,下一代測序技術(shù)發(fā)展以來,變?yōu)槿缃竦摹坝嬎銢]有測定快”。深度測序數(shù)據(jù)的迅猛增長使得數(shù)據(jù)科學分析方面的人才十分缺乏,深度測序和大數(shù)據(jù)處理都是新生事物,將深度測序數(shù)據(jù)應用到臨床更需要數(shù)學統(tǒng)計、計算機和生物、臨床醫(yī)學領域的多學科交叉的高級人才。測序深度是測序量除以基因組長度,例如測序深度10*就相當于測了10次的全基因組。深度測序數(shù)據(jù)是生物醫(yī)學領域數(shù)量增加快、應用廣的數(shù)據(jù)。

病毒全基因組測序定:探普生物對病毒的全基因組進行測序的實驗基于二代測序技術(shù)。樣本經(jīng)過核酸純化-文庫構(gòu)建-生物信息學分析這3大基本流程后轉(zhuǎn)換成了序列數(shù)據(jù)。先,在核酸純化環(huán)節(jié),探普提供專門針對性的核酸純化樣本指南,以提高目的物種的核酸純度和得率,與此同時探普生物也提供核酸純化服務。第二,文庫構(gòu)建環(huán)節(jié),樣本的核酸具備濃度低,總量少的特點。探普生物專門針對這一點開發(fā)了超微量核酸文庫構(gòu)建,可以將0.01ng/μl甚至更低濃度的核酸構(gòu)建成測序文庫。第三,生物信息學分析環(huán)節(jié)。生存環(huán)境和狀態(tài)決定了對病毒的全基因組進行測序的下機數(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,優(yōu)化了自有數(shù)據(jù)庫,搭載了專門用的的生物信息學分析流程,可處理復雜背景下的目標物種序列。在探普生物長時間運行過程中,接觸到的對病毒的全基因組進行測序項目有比較豐富的應用場景。RNA病毒二代測序突變分析原理

病毒全基因組測序產(chǎn)品特點:病原診斷更準確。浙江全基因組病毒分析原理

二代測序可以用于對病毒的全基因組進行測序有哪些挑戰(zhàn)?二代測序相較sanger測序,差異主要就是單次運行可以獲得海量的數(shù)據(jù)量,因此也稱為高通量測序。想要通過高通量測序獲得病毒全序列,需要經(jīng)歷:核酸純化-文庫構(gòu)建-生物信息學分析這三大基本流程。而高通量測序技術(shù)本身并不是以病毒為目標開發(fā)的,因此每個環(huán)節(jié)都是挑戰(zhàn)。核酸純化步驟決定了Input核酸的起始濃度和總量,從而決定了文庫構(gòu)建的成敗、質(zhì)量和產(chǎn)量;文庫的好壞決定了數(shù)據(jù)的質(zhì)量和產(chǎn)出;而數(shù)據(jù)的質(zhì)量產(chǎn)出直接影響分析結(jié)果。樣品一般核酸濃度很低,且?guī)в写罅克拗魑廴?,因此實驗部分和分析部分都比較困難。探普生物基于這些困難點,進行了大量有針對性的研發(fā)和測試,開發(fā)了全套的實驗和分析流程用于對病毒的全基因組進行測序,該流程自運行以來廣受研究者們好評。浙江全基因組病毒分析原理

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