宏基因組測序的挑戰(zhàn)：背景干擾，病原樣本深藏在大量宿主和其它微生物之內(nèi)，臨床病原常為起始量低，背景噪音大的復雜樣本，大量宿主信號掩蓋了微量病原信號，致使敏感性偏低，難以有效區(qū)分。另外，因為RNA病毒需先轉(zhuǎn)化為互補DNA(cDNA)再進行測序，因此病原宏基因組測序技術(shù)對RNA病原體檢出率比DNA病毒更低?？梢钥紤]對核酸樣本進行特殊的處理，對病毒序列進行特異性富集，再進行建庫測序。質(zhì)量控制：病原宏基因組測序技術(shù)涉及一系列繁瑣的實驗操作過程，例如文庫構(gòu)建涉及到基因組打斷，測序接頭鏈接，全基因組擴增等多個步驟，每一步驟的目標是要每個分子都以相同的效率執(zhí)行每個步驟，打斷有損失，連接有差別，擴增有偏好，都會帶來檢測誤差。病毒全基因組測序產(chǎn)品特點：不預設(shè)目標檢出物，樣本的所有病原信息一網(wǎng)打盡。北京宏病毒組分析方法
對樣本進行宏病毒組測序具有的意義：和細菌的宏基因組相似，病毒宏基因組也是旨在研究微生物群體中的物種分布規(guī)律和差異，通過大數(shù)據(jù)分析微生物群體的功能。通過對樣本進行宏病毒組測序，我們可以了解單個樣本里有什么病毒，相對含量是多少，優(yōu)勢物種是什么；還可以了解不同群體間物種分布有何差異，結(jié)合樣本來源和其所屬環(huán)境，指導下游的實驗方向。于科研，好的群體和樣本可以發(fā)表質(zhì)量的學術(shù)論文；于臨床，可以輔助臨床醫(yī)生進行微生物侵染類疾病診斷并在一定程度提供用藥指導。隨著數(shù)據(jù)庫日趨完善，對樣本進行宏病毒組測序以后，我們將獲得越來越豐富的信息，它有朝一日會成為研究者非常常規(guī)的研究手段。武漢病原微生物多樣性測序病毒株往往都需要獲得盡量完整的基因組序列來指導下一步的研究。
宏基因組學或元基因組（metagenomics），其定義為“Thecollectivegenomesofsoilmicroflora”。該學科可追溯到第1次提出環(huán)境基因組學的概念，在對太平洋浮游生物進行系統(tǒng)分類時構(gòu)建了第1個噬菌體文庫，并發(fā)現(xiàn)了15種全新的細菌序列。宏基因組學概念是“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)總和進行非培養(yǎng)研究。對宏基因組進一步概括為“應(yīng)用現(xiàn)代的分子生物學技術(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”。
宏基因組測序技術(shù)注意事項：傳統(tǒng)微生物檢測由于時間長、陽性率低、檢測目標單一，限制了傳染疾病的診治。宏基因組測序技術(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，逐步在臨床上得到了普遍應(yīng)用。病原宏基因組測序檢測出病原體并報告相應(yīng)被檢測出的序列數(shù)，再依據(jù)大數(shù)據(jù)庫判定是否為致病病原體。然而不同的測序平臺采用不同的數(shù)據(jù)庫，再由不同的研發(fā)、臨床和檢驗**解讀，缺乏統(tǒng)一標準，結(jié)果也會出現(xiàn)差異。因此仍需將病原宏基因組測序檢測數(shù)據(jù)和臨床更好的結(jié)合，從而更準確鑒定致病病原體。未知病毒是指未被發(fā)現(xiàn)或證實的某種病毒。
宏基因組的應(yīng)用：特定生物種基因組研究使人們的認識單元實現(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，揭示更高更復雜層次上的生命運動規(guī)律。在目前的基因結(jié)構(gòu)功能認識和基因操作技術(shù)背景下，細菌宏基因組成為研究和開發(fā)的主要對象。細菌宏基因組細菌人工染色體文庫篩選和基因系統(tǒng)學分析使研究者能更有效地開發(fā)細菌基因資源，更深入地洞察細菌多樣性。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€環(huán)境中的病毒進行研究，以獲得單個樣品的飽和數(shù)據(jù)量，可進行病毒群體的物種分類、復雜度分析、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)用價值的基因資源。對人和動物具有致病性的微生物稱為病原微生物，又稱病原體。四川土壤微生物測序分析服務(wù)公司
面對未知病毒，抵抗力是我們健康的屏障。北京宏病毒組分析方法
隨著測序技術(shù)的發(fā)展，對微生物群（微生物組）的研究逐漸加深，研究熱點越來越多集中于環(huán)境和生物體相互作用的微生物群。加之測序成本降低，分析技術(shù)不斷提升，都使得宏基因組測序技術(shù)得到普遍應(yīng)用。為什么要做宏基因組：宏基因組相對16S來說其物種分辨率會更高，隨著物種測序完成越來越多，數(shù)據(jù)庫更加完善，在腸道菌群方面基本能實現(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)，可以直接通過大規(guī)模宏基因組測序不只找到可能的菌，進一步還能鑒定出特定候選基因區(qū)段。北京宏病毒組分析方法
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