國內(nèi)病毒二代測序進化分析檢測

來源: 發(fā)布時間:2023-11-20

二代測序應(yīng)用的患者類型的推薦:共識明確指出了二代測序應(yīng)用的患者類型及使用的時機的意見:對于神經(jīng)系統(tǒng)急性傳染/血流傳染/呼吸道傳染患者,3天是二代測序使用的時機,在傳統(tǒng)方法(常規(guī)的生化檢查和培養(yǎng))3天未報陽性且經(jīng)驗性調(diào)整無效時,強烈推薦二代測序檢測;對疑似病毒傳染患者,包括:疑似神經(jīng)系統(tǒng)病毒傳染和病毒性肺炎且病情持續(xù)進展的患者,若完善傳統(tǒng)PCR檢測后依然未獲得明確的病原學(xué)證據(jù)時,強烈推薦二代測序檢測。對于疑似局灶性傳染患者完成常規(guī)的生物化學(xué)、培養(yǎng)或PCR檢測后,若未能獲取病原學(xué)診斷結(jié)果,推薦將二代測序作為檢測方法。而對于懷疑繼發(fā)性血流傳染患者:在原發(fā)傳染灶的病原學(xué)檢測為陰性或因各種因素?zé)o法送檢合適標本的情況下,可考慮將血標本的二代測序檢測作為二線檢測。想要通過高通量測序獲得病毒全序列,需要經(jīng)歷:核酸純化-文庫構(gòu)建-生物信息學(xué)分析這三大基本流程.國內(nèi)病毒二代測序進化分析檢測

全基因組測序要注意的事項:全基因組測序是對未知基因組序列的物種進行個體的基因組測序。技術(shù)路線:提取基因組DNA,然后隨機打斷,電泳回收所需長度的DNA的片段(0.2~5Kb),加上接頭,進行DNA簇(Cluster)制備,后利用Paired-End(Solexa)或者Mate-Pair(SOLiD)的方法對插入片段進行測序。然后對測得的序列組裝成Contig,通過Paired-End的距離可進一步組裝成Scaffold,進而可組裝成染色體等。組裝效果與測序深度與覆蓋度、測序質(zhì)量等有關(guān)。常用的組裝有:SOAPdenovo、Trimity、Abyss等。測序深度(Sequencingdepth)是指測序得到的堿基總量(bp)與基因組大小的比值,它是評價測序量的指標之一。測序深度與基因組覆蓋度之間是一個正相關(guān)的關(guān)系,測序帶來的錯誤率或假陽性結(jié)果會隨著測序深度的提升而下降。測序的個體,如果采用的是雙末端或Mate-Pair方案,當(dāng)測序深度在50X~100X以上時,基因組覆蓋度和測序錯誤率控制均得以保證,后續(xù)序列組裝成染色體才能變得更容易與準確。


RNA病毒全序列測序突變分析高通量測序技術(shù)正式啟用之后,研究者可以將樣品處理至標準濃度和體積后進行測序和分析.

病毒準種的漂變將使毒株的特點及傳播方式發(fā)生改變,給現(xiàn)有的檢測手段和防治措施帶來嚴峻的挑戰(zhàn)。新一代高通量測序技術(shù)的出現(xiàn)使得檢測某個物種的混合PCR產(chǎn)物中低頻率的變異體十分便利它的出現(xiàn)加快了研究準種的規(guī)律性和影響因素的步伐。新一代測序儀將以往的測序費用降低了好幾個數(shù)量級。鑒于此,以前只有大型測序中心才能夠開展的項目,現(xiàn)在在小型實驗室里也能順利進行了,按照目前的發(fā)展速度,新一代高通量測序技術(shù)有望給生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域帶來**性的變革。

一直以來,病毒基因組測序都是疾病診斷、流行病學(xué)調(diào)查和宿主-病原關(guān)系研究的重要手段。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化、毒力因子變異、疫病爆發(fā)之間的關(guān)系、疫病傳播途徑、不同遺傳變異的分布模式、疫病發(fā)生地理區(qū)域的基礎(chǔ)。與傳統(tǒng)Sanger測序相比,NGS技術(shù)的發(fā)展使得一個小的研究小組可以擁有大量病毒株的全基因組序列,測序成本也在逐步降低。由于NGS產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量非常龐大,其序列拼接難度也隨之增加。而且對于低濃度高復(fù)雜度的樣本,研究者除了PCR外別無他法。而PCR方法往往具有偏好性,丟失的片段將為序列組裝帶來非常高的失敗率。對于完全未知的樣本,無法通過PCR進行富集,要鑒定其種類需要調(diào)用各種方法,逐個嘗試,工作量之大,其效率之低,使得一個新的研究方法的出現(xiàn)及其必要。


病毒全基因組測序具有的特點:獨有的一定定量技術(shù),實現(xiàn)病原定量分析。

病毒的基因重組特點是什么? 滅活病毒間也會發(fā)生重組 :例如用紫外線滅活的兩株同種病毒,一同培養(yǎng)??墒箿缁畹牟《緩?fù)活產(chǎn)生出侵染性病毒體,此稱為多重復(fù)活(Multiplicity reactivation),這是因為兩種病毒核酸上受損害的基因部位不同,由于重組相互彌補而得到復(fù)活。因此現(xiàn)今不用紫外線滅活病毒制造疫苗,以防復(fù)活。 死活病毒間發(fā)生重組 :例如將能在雞胚中生長良好的甲型流感病毒(A0或A1亞型)疫苗株經(jīng)紫外線滅活后,再加亞洲甲型(A2亞型)活流感病毒一同培養(yǎng),產(chǎn)生出具有前者特點的A2亞型流感病毒,可供制作疫苗,此稱為交叉復(fù)活。病毒全基因組測序具有的特點:獨有的一定定量技術(shù),實現(xiàn)病原定量分析。國內(nèi)病毒二代測序進化分析檢測

高通量測序技術(shù)本身并不是以病毒為目標開發(fā)的。國內(nèi)病毒二代測序進化分析檢測

對病毒的全基因組進行測序:對病毒的全基因組進行測序主要是通過非特異性擴增+克隆結(jié)合sanger測序來完成的。當(dāng)物種有了參考的序列之后,可以通過特異性擴增+sanger測序獲得全基因組序列。Sanger測序準確度高,讀長很長,但與此同時,擴增和克隆工作費時費力,由于流程繁瑣,加上快速變異導(dǎo)致引物無法通用,該方法對于大量基因組的測序工作而言,可操作性不強,這對于研究者一直是一個困擾。高通量測序技術(shù)正式啟用之后,研究者可以將樣品處理至標準濃度和體積后進行測序和分析,減少了工作量,增加了成功率。探普生物進行了大量有針對性的研發(fā)和測試,開發(fā)了全套的實驗和分析流程用于對病毒的全基因組進行測序,該流程自運行以來廣受研究者們好評。


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