病毒宏基因組測序分析

來源: 發(fā)布時間:2022-09-22

傳統(tǒng)上,人類血液被認(rèn)為是無菌的。微生物血漿細(xì)胞游離DNA(mcfDNA)可能有兩種來源,包括微生物(細(xì)菌,病毒或噬菌體)的易位,這是指屬于人類微生物組的微生物細(xì)胞或其組成部分通過與外部環(huán)境連通的上皮粘膜進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)。另外,當(dāng)組織粘膜被局部傳染(例如口腔,肺和皮膚傳染)或物理損傷(例如侵入性的手術(shù)或意外傷害)破壞時,侵入性的病原體可能會偶然進(jìn)入血液,在嚴(yán)重的情況下引起菌血癥或病毒血癥。一旦進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng),微生物核酸就會通過循環(huán)核酸外切酶被降解,然后形成小的DNA的片段,即微生物血漿細(xì)胞游離DNA(mcfDNA)。mcfDNA是一種新興的傳染性疾病診斷生物標(biāo)志物。盡管絕大多數(shù)cfDNA來自于患者自身的細(xì)胞,但在急性傳染期間可從血漿中檢測到微生物病原體的微量物質(zhì)。病毒全基因組測序產(chǎn)品特點(diǎn):采用高通量測序儀,全流程質(zhì)控,結(jié)果穩(wěn)定可靠。病毒宏基因組測序分析

病毒宏基因組測序又稱宏病毒組(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)檢測技術(shù)而興起的一個新的學(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象,以功能基因篩選和測序分析為研究手段,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。杭州宏基因組測序分析哪家好病毒研究的發(fā)展常常與病毒培養(yǎng)和檢測方法的進(jìn)步有密切的關(guān)系。

病毒宏基因組學(xué)的研究過程主要包括以下3個步驟:樣品的處理、病毒宏基因組學(xué)文庫構(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)研究過程中的難題。正切流過濾系統(tǒng)、差異過濾、梯度離心、空心纖維過濾、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)時監(jiān)測處理樣品中病毒顆粒的數(shù)量。

病毒宏基因組學(xué)文庫中包含兆級的短序列片段(Reads)。通過不同的序列拼接軟件將Reads拼接較長的DNA序列片斷(Contigs)。數(shù)據(jù)組裝可通過K-mer分析評估各個樣品的測序深度,通過對SOAPdenovo設(shè)置不同K值,篩選較好組裝結(jié)果,對較好組裝結(jié)果進(jìn)行校正,并統(tǒng)計Reads利用率。接著利用已測序生物體的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,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序列進(jìn)行基因預(yù)測(如Metagene、GeneMark,FragGeneScan等)。病毒的全基因組測序以及對應(yīng)的生物信息學(xué)分析方法是研究病毒進(jìn)化、毒力因子變異、疫病爆發(fā)之間的關(guān)系。

對于病毒的全基因組進(jìn)行測序價格合理;樣品具備什么條件才可以獲得比較質(zhì)量的組裝效果?其他公司對用于測序的樣本的要求較高。探普生物對病毒的全基因組進(jìn)行測序是基于探普的專有流程,樣本要求非常低,不要求粒子純化,不要求總量到達(dá)微克,按探普的專門的收樣標(biāo)準(zhǔn)和送樣流程進(jìn)行即可。簡言之,經(jīng)過細(xì)胞或其他方式培養(yǎng)的樣本,若載量較高,不需要復(fù)雜處理,直接破碎細(xì)胞取上清提取核酸都可以獲得非常好的組裝效果;而臨床標(biāo)本,需要看情況,對于被侵害嚴(yán)重的個體,釋放較高的部位也可以獲得很好的效果;其他類型的樣本,就需要測ct值來確定是否可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以及評估測序效果。每種病毒都有相應(yīng)的病毒試劑和測定方法。杭州宏基因組測序分析哪家好

高通量測序技術(shù)對核酸進(jìn)行測序是非特異的,因此,對一無所知的核酸也可以實(shí)現(xiàn)鑒別。病毒宏基因組測序分析

病毒宏基因組測序研究案例:噬菌體是糞便病毒組的主要成員,糞便病毒組移植(FVT)或能有效的調(diào)節(jié)腸道菌群。在該項(xiàng)概念驗(yàn)證試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),接受瘦小鼠的糞便病毒組移植后,飼喂高脂食物的小鼠體重增長變慢,同時還能保持正常的血糖指標(biāo),F(xiàn)VT引起的腸道菌群變化介導(dǎo)了這些保護(hù)性功能代謝作用。這項(xiàng)研究表明,F(xiàn)VT療法或能用來改善肥胖和糖尿病等腸道菌群相關(guān)代謝類疾病。對噬菌體不造成損傷,大程度保證了病毒活性,適用于下游FVT研究。宏病毒組學(xué)(ViralMetagenomics)是宏基因組學(xué)的一個分支,但與傳統(tǒng)的宏基因組學(xué)概念不同,它是在宏基因組學(xué)概念的基礎(chǔ)上,結(jié)合病毒自身的特點(diǎn),將宏基因組學(xué)方法應(yīng)用到病毒學(xué)領(lǐng)域而形成的。病毒宏基因組測序分析

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