山東宏基因?qū)W測序分析技術(shù)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-06-14

病毒宏基因組測序:可直接對樣本中的核酸進(jìn)行高通量測序,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,涵蓋266種耐藥菌,2984種抗性基因。宏基因組測序在新發(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)。微生物的檢測可以通過顯微鏡直接觀察。山東宏基因?qū)W測序分析技術(shù)

宏基因組應(yīng)用:特定生物種基因組研究使人們的認(rèn)識單元實(shí)現(xiàn)了從單一基因到聚合基因的轉(zhuǎn)變,宏基因組研究將使人們擺脫物種界限,揭示更高更復(fù)雜層次上的生命運(yùn)動(dòng)規(guī)律。在目前的基因結(jié)構(gòu)功能認(rèn)識和基因操作技術(shù)背景下,細(xì)菌宏基因組成為研究和開發(fā)的主要對象。細(xì)菌宏基因組細(xì)菌人工染色體文庫篩選和基因系統(tǒng)學(xué)分析使研究者能更有效地開發(fā)細(xì)菌基因資源,更深入地洞察細(xì)菌多樣性。如宏基因組成為生物催化劑的新來源。病毒宏基因組測序是指通過高通量測序?qū)φ麄€(gè)環(huán)境中的病毒進(jìn)行研究,以獲得單個(gè)樣品的飽和數(shù)據(jù)量,可進(jìn)行病毒群體的物種分類、復(fù)雜度分析、群體結(jié)構(gòu)分析、功能注釋、樣品間的病毒種類或基因差異分析。宏基因組測序研究擺脫了對病毒分離培養(yǎng)的限制,為環(huán)境中各種病毒的研究提供了有效工具,并可以通過宏基因組深度測序挖掘具有應(yīng)用價(jià)值的基因資源。安徽土壤微生物測序服務(wù)公司除了利用病毒的致病性定量檢測病毒外,還可應(yīng)用物理方法。

在未知傳染病的病原體檢測方面,傳統(tǒng)的體液培養(yǎng)等檢測方式整體效率、陽性率低下,PCR檢測也局限于已知的病原微生物基因序列,能夠準(zhǔn)確分析病原體并能夠高通量測序的mNGS具有強(qiáng)大的優(yōu)勢。mNGS的這兩大優(yōu)勢也令其在這次的病毒檢測中發(fā)揮出色。宏基因組測序在一年多的時(shí)間里也受到了資本市場的普遍關(guān)注,發(fā)生之后,全球宏基因組測序市場又有多家公司在本季度獲得投資。全自動(dòng)設(shè)備處理標(biāo)本,該設(shè)備可以從血漿中分離微生物無細(xì)胞核酸(mcfDNA),使用特有工藝去除不必要的人類DNA,然后對樣本進(jìn)行測序,并使用機(jī)器學(xué)習(xí)等手段對數(shù)十種實(shí)時(shí)數(shù)百萬個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)來識別匹配項(xiàng)。這種核酸是病原微生物在血液中留下的「痕跡」,通過對這些痕跡進(jìn)行測序,便可以分析出傳染的病原情況。該技術(shù)可以識別和量化1250種臨床相關(guān)的病原菌,包括細(xì)菌、寄生蟲等。

優(yōu)化臨床制備病毒宏基因組測序樣本的方法:①介紹高通量病毒宏基因組測序的樣本制備步驟,對臨床樣本的總核酸進(jìn)行隨機(jī)擴(kuò)增;②檢測了從血漿樣本中富集/擴(kuò)增DNA及RNA病毒的不同方法,一種包括過濾、核酸酶消化、在不同反應(yīng)中隨機(jī)擴(kuò)增DNA及RNA的步驟是較好的;③隨后在包含了不同病毒科的樣本中驗(yàn)證此方法,可高讀數(shù)地檢測到大多數(shù)病毒序列,且優(yōu)于現(xiàn)行的其它樣本制備方法;④該方法不僅適用于血漿樣本,還可用于尿液、咽喉拭子等臨床樣本。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。

病毒宏基因組:宏基因組學(xué)或元基因組(metagenomics),其定義為“Thecollectivegenomesofsoilmicroflora”。該學(xué)科可追溯到第1次提出環(huán)境基因組學(xué)的概念,在對太平洋浮游生物進(jìn)行系統(tǒng)分類時(shí)構(gòu)建了第1個(gè)噬菌體文庫,并發(fā)現(xiàn)了15種全新的細(xì)菌序列。宏基因組學(xué)概念是“土壤中所有微生物基因組的總和”命名為土壤宏基因組,系統(tǒng)給出了宏基因組的概念,提出針對特定環(huán)境樣品中遺傳物質(zhì)總和進(jìn)行非培養(yǎng)研究。對宏基因組進(jìn)一步概括為“應(yīng)用現(xiàn)代的分子生物學(xué)技術(shù)直接從環(huán)境中獲取的目的微生物群落基因組,叫宏基因組”。DNA病毒基因組測序:動(dòng)物、人、植物被特定病毒株侵染、分離到病毒株。安徽土壤微生物測序服務(wù)公司

對樣本進(jìn)行宏病毒組測序于臨床,能輔助臨床醫(yī)生進(jìn)行微生物侵染類疾病診斷并在一定程度提供用藥指導(dǎo)。山東宏基因?qū)W測序分析技術(shù)

介紹宏病毒組分析的常用軟件之前,首先我們來看一下宏病毒組的基本分析流程。這里需要說明的是基于病毒顆粒分離技術(shù)及NGS測序平臺的宏病毒組學(xué)研究還處于起步階段,分析功能模塊新的思路和技術(shù)層出不窮,但另一個(gè)層面,宏病毒組是宏基因組的一個(gè)分支,基本大的分析思路方面與宏基因組還是有著不小的相似之處。歸納一下,宏病毒組主要包括一下幾個(gè)方面的分析內(nèi)容:病毒群落結(jié)構(gòu)組成分析;病毒群落功能分析;病毒(特別是噬菌體)宿主預(yù)測;病毒與群落中細(xì)菌、古菌等其他微生物之間的互作網(wǎng)絡(luò);基于非數(shù)據(jù)庫比對的新病毒序列的挖掘。山東宏基因?qū)W測序分析技術(shù)