宏基因組是指特定環(huán)境中全部微生物遺傳物質(zhì)的總和,宏基因組測(cè)序以特定環(huán)境中的整個(gè)微生物群落作為研究的對(duì)象,不需對(duì)微生物進(jìn)行分離培養(yǎng),而是提取環(huán)境微生物總DNA進(jìn)行研究。其擺脫了傳統(tǒng)研究中微生物分離培養(yǎng)的技術(shù)限制,在基因組水平解讀微生物群體的多樣性和豐度,探索微生物與環(huán)境及宿主之間的關(guān)系。目前,第二代高通量測(cè)序技術(shù)在宏基因組的研究上已被普遍應(yīng)用。第二代高通量測(cè)序平臺(tái)具有通量高、準(zhǔn)確性高、速度快、信息全等特點(diǎn),加快了宏基因組測(cè)序在鑒定低豐度的微生物群落,挖掘更多基因資源方面的應(yīng)用。宏基因組測(cè)序技術(shù)不依賴于微生物的分離培養(yǎng)。病原微生物多樣性測(cè)序檢測(cè)
病毒宏基因組測(cè)序可直接對(duì)樣本中的核酸進(jìn)行高通量測(cè)序,鑒定樣本中可能存在的病原菌,輔助臨床決策。覆蓋細(xì)菌、病毒、寄生蟲、衣原體、立克次氏體、螺旋體等13396種微生物;同時(shí)進(jìn)行耐藥基因檢測(cè),涵蓋266種耐藥菌,2984種抗性基因。宏基因組測(cè)序在新發(fā)腹瀉病毒鑒定中的應(yīng)用:發(fā)現(xiàn)和鑒定新病毒以及確定新病毒與疾病的關(guān)系是預(yù)防、診斷和新發(fā)病毒性傳染病的首要任務(wù)。高通量測(cè)序技術(shù)突破了傳統(tǒng)技術(shù)方法的局限,可以直接以標(biāo)本中所有的遺傳物質(zhì)為研究對(duì)象,從而能夠快速地鑒定出標(biāo)本中存在的病毒,形成了一門研究特定環(huán)境中病毒群落的新興學(xué)科:病毒宏基因組學(xué)(宏病毒組)。重慶微生物群體多樣性測(cè)序宏基因組是指特定環(huán)境中全部微生物遺傳物質(zhì)的總和。
隨著測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,對(duì)微生物群(微生物組)的研究逐漸加深,研究熱點(diǎn)越來(lái)越多集中于環(huán)境和生物體相互作用的微生物群。加之測(cè)序成本降低,分析技術(shù)不斷提升,都使得宏基因組測(cè)序技術(shù)得到普遍應(yīng)用。為什么要做宏基因組:宏基因組相對(duì)16S來(lái)說(shuō)其物種分辨率會(huì)更高,隨著物種測(cè)序完成越來(lái)越多,數(shù)據(jù)庫(kù)更加完善,在腸道菌群方面基本能實(shí)現(xiàn)97%以上的菌都能鑒定到種,90%以上到菌株層面。而且可以同時(shí)獲得除RNA病毒外的所有物種的分布。此外包括菌基因組CNV等方法的出現(xiàn),可以直接通過(guò)大規(guī)模宏基因組測(cè)序不只找到可能的菌,進(jìn)一步還能鑒定出特定候選基因區(qū)段。
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。通過(guò)對(duì)樣本進(jìn)行宏病毒組測(cè)序,我們可以了解單個(gè)樣本里有什么病毒。
病毒相關(guān)知識(shí):病毒是地球上數(shù)量多的生物實(shí)體,其中細(xì)菌病毒(即噬菌體)約有1031個(gè)類群,從海洋到陸地再到人體幾乎都是它們的棲息地。研究者將病毒視為調(diào)節(jié)人類生態(tài)系統(tǒng)的重要成員,人體內(nèi)主要包括真核病毒和噬菌體,包括雙鏈DNA(double-strandedDNA,dsDNA),單鏈DNA(single-strandedDNA,ssDNA)和RNA病毒。隨著對(duì)病毒研究的普遍開展,“病毒組”與“病毒組學(xué)”的概念也應(yīng)運(yùn)而生,這些術(shù)語(yǔ)分別涵蓋了棲息在生態(tài)系統(tǒng)中的所有病毒及其基因組和對(duì)它們的研究(LefkowitzEJ,etal,2017)。根據(jù)病毒不同的特征進(jìn)行分類,包括病毒的宿主范圍;病毒的形態(tài)學(xué);病毒的基因組大小;病毒的核酸組成成分以及病毒的致病性。雖然所有的性狀在病毒分類學(xué)的確定中都很重要,但目前利用平均核苷酸同源性(ANI)和系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進(jìn)行序列比較被視為定義和區(qū)分病毒群類的主要標(biāo)準(zhǔn)。病毒宏基因組測(cè)序可直接對(duì)樣本中的核酸進(jìn)行高通量測(cè)序。鄭州口腔微生物多樣性分析服務(wù)公司
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。病原微生物多樣性測(cè)序檢測(cè)
病毒宏基因組學(xué)的相關(guān)知識(shí):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(shì),它們極大地威脅著人類和動(dòng)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(lái)危害及災(zāi)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(gè)從未知到己知的探索過(guò)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(yù)防和控制傳染病的先決條件之一。傳統(tǒng)的診斷技術(shù)已不能滿足提前預(yù)警或快速診斷新發(fā)人畜共患病的需求。近年來(lái),病毒宏基因組學(xué)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。病原微生物多樣性測(cè)序檢測(cè)
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