口腔微生物多樣性測(cè)序分析

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-04-25

病毒宏基因組學(xué):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,是某類樣本中所有病毒(virus)或病毒類似物(virus-like-particle)及其所攜帶遺傳信息的總稱。宏病毒組直接以環(huán)境中所有病毒的遺傳物質(zhì)為研究對(duì)象,能夠快速準(zhǔn)確的鑒定出環(huán)境中所有的病毒組成,在病毒發(fā)現(xiàn)、病毒溯源、微生物預(yù)警等研究方面具有重要作用。宏病毒研究可應(yīng)用于人或動(dòng)物腸道或者血液樣本、海洋、土壤等的研究,用以挖掘潛在的對(duì)人類和環(huán)境的危害。DNA宏基因組測(cè)序已被用于診斷各種臨床傳染性疾病??谇晃⑸锒鄻有詼y(cè)序分析

傳統(tǒng)微生物檢測(cè)由于時(shí)間長(zhǎng)、陽性率低、檢測(cè)目標(biāo)單一,限制了傳染疾病的診治。宏基因組測(cè)序技術(shù)不依賴于微生物的分離培養(yǎng),克服了傳統(tǒng)的純培養(yǎng)方法的技術(shù)限制,為研究和開發(fā)利用占微生物種類99%以上的未可培養(yǎng)的微生物提供了一種新的途徑和良好的策略。宏基因組測(cè)序以無需純化培養(yǎng)、能夠快速全方面的展示序列信息的優(yōu)勢(shì),逐步在臨床上得到了普遍應(yīng)用。病原宏基因組測(cè)序檢測(cè)出病原體并報(bào)告相應(yīng)被檢測(cè)出的序列數(shù),再依據(jù)大數(shù)據(jù)庫判定是否為致病病原體。然而不同的測(cè)序平臺(tái)采用不同的數(shù)據(jù)庫,再由不同的研發(fā)、臨床和檢驗(yàn)**解讀,缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果也會(huì)出現(xiàn)差異。因此仍需將病原宏基因組測(cè)序檢測(cè)數(shù)據(jù)和臨床更好的結(jié)合,從而更準(zhǔn)確鑒定致病病原體。長(zhǎng)沙土壤微生物測(cè)序分析要多久比較基因組學(xué)層面可通過差異分析、同源基因分析、共線性分析、物種進(jìn)化分析等手段探究病毒的毒力系統(tǒng)。

病毒宏基因組學(xué)文庫中包含兆級(jí)的短序列片段(Reads)。通過不同的序列拼接軟件將Reads拼接較長(zhǎng)的DNA序列片斷(Contigs)。數(shù)據(jù)組裝可通過K-mer分析評(píng)估各個(gè)樣品的測(cè)序深度,通過對(duì)SOAPdenovo設(shè)置不同K值,篩選較好組裝結(jié)果,對(duì)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(cè)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(duì),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(duì)序列進(jìn)行基因預(yù)測(cè)(如Metagene、GeneMark、FragGeneScan等)。

人類想要征服新發(fā)人畜共患病,只有提前發(fā)掘潛在的新的致病的病原,并針對(duì)新病原進(jìn)行基因組分析、流行病學(xué)調(diào)查、疫苗和抗體的開發(fā)等方面的研究。病毒宏基因組學(xué)是在宏基因組學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來研究特定環(huán)境中病毒的新興技術(shù),該技術(shù)結(jié)合深度測(cè)序技術(shù)(第二代、第三代測(cè)序技術(shù))已經(jīng)在人類、動(dòng)物、特定環(huán)境中挖掘出大量的新病毒,該技術(shù)不依賴于病毒培養(yǎng)及病毒序列,在國(guó)內(nèi)外被普遍應(yīng)用于新發(fā)人畜共患病病原的挖掘與臨床診斷??傊?,隨著病毒宏基因組學(xué)與各種新的分子生物學(xué)技術(shù)及深度測(cè)序技術(shù)的結(jié)合,該技術(shù)展現(xiàn)了區(qū)別于傳統(tǒng)病毒診斷技術(shù)的優(yōu)勢(shì),而該技術(shù)對(duì)動(dòng)物病毒的挖掘及其他領(lǐng)域的應(yīng)用將更加普遍。宏基因組學(xué)是以功能基因篩選和/或測(cè)序分析為研究手段。

基因測(cè)序技術(shù)在此次中起到了至關(guān)重要的作用,我國(guó)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(cè)序,得到了WHO的贊許。我國(guó)科學(xué)研究者對(duì)病毒序列、變異、核酸檢測(cè)手段的分享也為全世界應(yīng)對(duì)COVID-19帶來了極有力的支持。在病毒檢測(cè)過程中,一種測(cè)序技術(shù)獲得了市場(chǎng)的普遍關(guān)注,這個(gè)技術(shù)就是宏基因組測(cè)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(duì)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(cè)序。對(duì)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(duì)于傳染性疾病的病原體研究具有極高的應(yīng)用價(jià)值。宏基因組測(cè)序能夠檢測(cè)出新發(fā)和罕見病原體。河南水體微生物多樣性分析診斷

通過對(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。口腔微生物多樣性測(cè)序分析

病毒宏基因組測(cè)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(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??谇晃⑸锒鄻有詼y(cè)序分析

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