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“應用現(xiàn)代的分子生物學技術直接從環(huán)境中獲取的目的微生物群落基因組,叫宏基因組”。傳統(tǒng)Sanger測序相比,NGS技術的發(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.杭州腸道微生物多樣性測序哪家好
宏病毒組分析的常用軟件:介紹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及NGS測序平臺的宏病毒組學研究還處于起步階段,分析功能模塊新的思路和技術層出不窮,但另一個層面,宏病毒組是宏基因組的一個分支,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)宿主預測;病毒與群落中細菌、古菌等其他微生物之間的互作網(wǎng)絡;基于非數(shù)據(jù)庫比對的新病毒序列的挖掘。山東皮膚微生物測序分析技術宏基因組測序以特定環(huán)境中的整個微生物群落作為研究的對象,不需對微生物進行分離培養(yǎng)。
宏病毒組學是宏基因組學的一個分支,但與傳統(tǒng)的宏基因組學概念不同,它是在宏基因組學概念的基礎上,結(jié)合病毒自身的特點,將宏基因組學方法應用到病毒學領域而形成的。2002年,Breitbart等(BreitbartM,etal,2002)將宏基因組學方法應用于海洋病毒群落的研究,發(fā)現(xiàn)噬菌體為海水中主要病毒組,這一研究標志著宏病毒組學正式應用于科學研究。簡而言之,宏病毒組學就是應用特殊方法把特定環(huán)境中所有病毒與其他微生物分開,然后提取的病毒核酸,用高通量技術進行病毒核酸測序,依托現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫進行相應的比對工作,并運用軟件分析處理后得到研究樣品中病毒群落的組成信息。
病毒宏基因組學的研究過程包括以下幾個步驟:樣品的處理、病毒宏基因組學文庫構(gòu)建和數(shù)據(jù)分析與處理。樣品的制備較關鍵的是樣品的處理、遺傳物質(zhì)的分離和富集。樣品的制備關鍵應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胞和遺傳物質(zhì)的干擾。富集微生物及去除非目的性的細胞和遺傳物質(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增(Sequence-independentsingleprimeramplification,SISPA)等技術可用于樣品的制備,而SYBR金染色法可用于實時監(jiān)測處理樣品中病毒顆粒的數(shù)量。微生物的檢測可以通過顯微鏡直接觀察。
病毒宏基因組測序的研究案例: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。在該項概念驗證試驗中發(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,F(xiàn)VT引起的腸道菌群變化介導了這些保護性功能代謝作用。這項研究表明,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(ViralMetagenomics)是宏基因組學的一個分支,但與傳統(tǒng)的宏基因組學概念不同,它是在宏基因組學概念的基礎上,結(jié)合病毒自身的特點,將宏基因組學方法應用到病毒學領域而形成的。微生物鑒定可以用微生物對噬菌體的敏感性零作為指標來鑒定微生物的種屬。山東皮膚微生物測序分析技術
所謂宏基因組學就是一種以環(huán)境樣品中的微生物群體基因組為研究對象。杭州腸道微生物多樣性測序哪家好
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,宏基因組測序以特定環(huán)境中的整個微生物群落作為研究的對象,不需對微生物進行分離培養(yǎng),而是提取環(huán)境微生物總DNA進行研究。其擺脫了傳統(tǒng)研究中微生物分離培養(yǎng)的技術限制,在基因組水平解讀微生物群體的多樣性和豐度,探索微生物與環(huán)境及宿主之間的關系。目前,第二代高通量測序技術在宏基因組的研究上已被普遍應用。第二代高通量測序平臺具有通量高、準確性高、速度快、信息全等特點,加快了宏基因組測序在鑒定低豐度的微生物群落,挖掘更多基因資源方面的應用。杭州腸道微生物多樣性測序哪家好