四川口腔微生物分析

來源: 發(fā)布時間:2024-06-12

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。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).四川口腔微生物分析

病毒宏基因組學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設置不同K值,篩選較好組裝結(jié)果,對較好組裝結(jié)果進行校正,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行基因預測(如Metagene、GeneMark、FragGeneScan等)。鄭州宏基因組測序檢測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。

狀病毒的發(fā)現(xiàn),病原宏基因組測序功不可沒。對一種新病毒進行鑒定和檢測,其中非常關鍵的步驟就是獲得病毒的全基因組信息。在此次病情監(jiān)測和防控中,病原宏基因組測序發(fā)揮了至關重要的作用,利用其技術優(yōu)勢,研究人員在五天內(nèi)就鑒定并分析出冠狀病毒的基因組,而2003年SARS的鑒定耗時5月余、2013年H7N9的鑒定耗時1月余。冠狀病毒2019-nCoV為線性單鏈RNA(ssRNA)病毒,基因組全長包含29903個核苷酸,10個基因。病毒基因組序列為進一步分析其傳染機理,傳播途徑,藥物靶點等提供了有利的支持。

病毒宏基因組學應用:病毒宏基因組學已經(jīng)應用到人類、動物和環(huán)境中,涉及到農(nóng)業(yè)、工業(yè)及畜牧業(yè)等各個領域,其應用范圍已延伸到海洋、湖水、熱泉、下水道等無機環(huán)境,以及組織病料、血液、呼吸道、動物排泄物等有機環(huán)境。應用病毒宏基因組學的方法研究佛羅里達綠海龜?shù)睦w維狀瘤組織中發(fā)現(xiàn)了單鏈DNA病毒(Seaturtletornovirus1,STTV1)。分析了來自馬里蘭淡水湖中的RNA病毒宏基因組,結(jié)果獲得淡水湖中30多個RNA病毒家族序列,其中包含小RNA病毒、小雙股病毒及正黏病毒等。高通量測序技術對核酸進行測序是非特異的,因此,對一無所知的核酸也可以實現(xiàn)鑒別。

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”。未知病原微生物樣本需要經(jīng)歷:核酸純化-文庫構(gòu)建-以及生物信息學分析這三大基本流程才能完成鑒定。長沙土壤微生物多樣性測序找哪家

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宏基因組測序技術注意事項: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用。病原宏基因組測序檢測出病原體并報告相應被檢測出的序列數(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。四川口腔微生物分析