病毒宏基因組學(xué)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(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金染色法可用于實時監(jiān)測處理樣品中病毒顆粒的數(shù)量。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。宏病毒組分析找哪家
對樣本進(jìn)行宏病毒組測序具有的意義:和細(xì)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(jìn)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(dǎo)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(xué)術(shù)論文;于臨床,可以輔助臨床醫(yī)生進(jìn)行微生物侵染類疾病診斷并在一定程度提供用藥指導(dǎo)。隨著數(shù)據(jù)庫日趨完善,對樣本進(jìn)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。成都病毒宏基因組測序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(xué)分析這三大基本流程才能完成鑒定。
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(jìn)行分離培養(yǎng),而是提取環(huán)境微生物總DNA進(jìn)行研究。其擺脫了傳統(tǒng)研究中微生物分離培養(yǎng)的技術(shù)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(guān)系。目前,第二代高通量測序技術(shù)在宏基因組的研究上已被普遍應(yīng)用。第二代高通量測序平臺具有通量高、準(zhǔn)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(yīng)用。
病原體-宏基因組的測序:1.開發(fā)了一種經(jīng)過驗證的臨床mNGS檢測方法,用于在許可的微生物實驗室中診斷腦脊髓液(CSF)引起的腦膜炎和腦炎的傳染原因。2.開發(fā)了定制的生物信息學(xué)管道SURPI+,以快速分析mNGS數(shù)據(jù),生成檢測到的病原體的自動摘要,并提供用于評估和解釋結(jié)果的圖形用戶界面。3.mNGS提供了一種全方面的方法,通過該方法可以在一次測定中準(zhǔn)確鑒定幾乎所有潛在病原體-病毒,細(xì)菌,寄生蟲。4.將mNGS測試遷移到臨床微生物學(xué)實驗室仍然面臨許多挑戰(zhàn):1、缺乏用于mNGS臨床驗證的既定藍(lán)圖;2、難以將病原體從殖民者或污染物中區(qū)分開;3、缺乏專為臨床診斷使用的生物信息學(xué)軟件;4、注重質(zhì)量和全方面性的可獲得的參考數(shù)據(jù)庫;5、臨床實驗室改進(jìn)修正案(CLIA)環(huán)境中,患者診斷測試固有的法規(guī)遵從性要求微生物檢測涉及多行業(yè)和領(lǐng)域,在實驗室檢測中有著重要的地位。
病毒宏基因組學(xué):病毒宏基因組學(xué)是宏基因組學(xué)的一個分支,指研究特定環(huán)境中的病毒群落的一門技術(shù)。近年來隨著新測序技術(shù)的不斷發(fā)展,尤其是第二代、第三代測序儀的出現(xiàn),使病毒宏基因組學(xué)發(fā)展尤為迅速。對海洋中病毒群體進(jìn)行了研究,闡明海水中病毒群體以噬菌體為主,并且是應(yīng)用宏基因組學(xué)分析人糞便中不能培養(yǎng)的病毒群落,標(biāo)志病毒宏基因組學(xué)的開端。病毒宏基因組學(xué)這一概念,其描述的是環(huán)境中的病毒群落―噬菌體。再次提到病毒宏基因組學(xué)這一概念,并對宏基因組學(xué)挖掘新病毒的方法進(jìn)行了闡述,側(cè)重于人和動物機(jī)體中的真核病毒群落。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(jìn)行分離培養(yǎng)。浙江宏病毒學(xué)分析服務(wù)公司
微生物鑒定的傳統(tǒng)鑒定方法雖然仍被普遍使用。宏病毒組分析找哪家
宏基因組的應(yīng)用:特定生物種基因組研究使人們的認(rèn)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(fù)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(rèn)識和基因操作技術(shù)背景下,細(xì)菌宏基因組成為研究和開發(fā)的主要對象。細(xì)菌宏基因組細(xì)菌人工染色體文庫篩選和基因系統(tǒng)學(xué)分析使研究者能更有效地開發(fā)細(xì)菌基因資源,更深入地洞察細(xì)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(jìn)行研究,以獲得單個樣品的飽和數(shù)據(jù)量,可進(jìn)行病毒群體的物種分類、復(fù)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。
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