病毒宏基因組測序是在宏基因組學(xué)理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)有的病毒分子生物學(xué)檢測技術(shù)而興起的一個新的學(xué)科分支。而所謂宏基因組學(xué)(metagenomics)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,以功能基因篩選和測序分析為研究手段,以微生物多樣性、種群結(jié)構(gòu)、進(jìn)化關(guān)系、功能活性、相互協(xié)作關(guān)系及與環(huán)境之間的關(guān)系為研究目的的新的微生物研究方法。一般包括從環(huán)境樣品中提取基因組DNA,克隆DNA到合適的載體,導(dǎo)入宿主菌體,篩選目的轉(zhuǎn)化子等工作。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。浙江水體微生物多樣性測序分析診斷
在政策促進(jìn)下，未來將在醫(yī)藥、保養(yǎng)短缺地區(qū)建設(shè)一批高水平臨床醫(yī)治中心、高層次的人才培養(yǎng)基地和高水平的科研創(chuàng)新與轉(zhuǎn)化平臺，培育一批品牌優(yōu)勢明顯、跨區(qū)域提供高水平服務(wù)的集團(tuán)。根據(jù)病毒測序，病毒全基因組測序，病毒宏基因組測序，未知病原鑒定相關(guān)領(lǐng)域極新技術(shù)發(fā)展趨勢，《2019年本》在鼓勵類條目中新增了技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用的有關(guān)內(nèi)容。例如，在化學(xué)原料藥領(lǐng)域增加了“連續(xù)反應(yīng)”等技術(shù)，在技術(shù)領(lǐng)域增加了“基因醫(yī)治”和“抗體偶聯(lián)”等技術(shù)，在藥用包裝材料領(lǐng)域增加了“中性硼硅藥用玻璃”等材料與技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，在醫(yī)藥領(lǐng)域增加了“人工智能輔助醫(yī)藥設(shè)備”等新技術(shù)內(nèi)容。北京土壤微生物測序分析服務(wù)宏基因組測序克服了傳統(tǒng)的純培養(yǎng)方法的技術(shù)限制。
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(shí)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(yùn)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。
宏基因組測序技術(shù)注意事項(xiàng)：傳統(tǒng)微生物檢測由于時間長、陽性率低、檢測目標(biāo)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(yàn)**解讀，缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，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(zhǔn)確鑒定致病病原體。病毒宏基因組測序可直接對樣本中的核酸進(jìn)行高通量測序。
病毒宏基因組學(xué)的相關(guān)知識：病毒是引發(fā)人畜共患病的主要病原體之一，伴隨環(huán)境、生態(tài)和人類行為等各方面因素的變化，新發(fā)人畜共患病也呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢，它們極大地威脅著人類和動物的健康和生命，并給畜牧業(yè)和農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展以及自然界生態(tài)鏈的平衡帶來危害及災(zāi)難。然而，許多新發(fā)人畜共患病的病原初往往是未知的，如1986年的牛海綿狀腦病、1999年的尼帕病毒、2003年的SARS冠狀病毒、1997至今不斷變異的高致病性禽流感H5和H；7、2009年的甲型H1N1、2010年的布尼亞病毒，它們都經(jīng)歷了一個從未知到己知的探索過程。為此，及早地發(fā)現(xiàn)，鑒別未知的或新出現(xiàn)的病原，是有效預(yù)防和控制傳染病的先決條件之一。傳統(tǒng)的診斷技術(shù)已不能滿足提前預(yù)警或快速診斷新發(fā)人畜共患病的需求。近年來，病毒宏基因組學(xué)的出現(xiàn)和興起，為人類診斷新發(fā)人畜共患病和探索潛在的病原提供了巨大的幫助。病毒宏基因組測序需要客戶配合完成合格的取樣步驟和樣本前處理步驟。浙江水體微生物多樣性測序分析診斷
病原微生物二代測序是目前臨床上針對病原較常用的基因測序方法。浙江水體微生物多樣性測序分析診斷
用二代測序?qū)颖具M(jìn)行宏病毒組測序具有的挑戰(zhàn)：二代測序技術(shù)基本流程是核酸純化-文庫構(gòu)建-生物信息學(xué)分析。用二代測序?qū)颖具M(jìn)行宏病毒組測序，每一步都是很大的挑戰(zhàn)。無論是來自腸道還是水體或者土壤，樣本都會伴隨基因組數(shù)倍于病毒的細(xì)菌和宿主細(xì)胞。為了提高數(shù)據(jù)有效利用率，首先，樣本處理和核酸純化需要有的放矢。文庫構(gòu)建時，由于病毒基因組核酸存在多種可能，建庫成本的把控、文庫保真度、建庫成功率對于生產(chǎn)者和研究者都是極大的挑戰(zhàn)。而生信分析，由于病毒并不像細(xì)菌一樣研究透徹，具備龐大的數(shù)據(jù)庫，目前國內(nèi)外的分析水平也是參差不齊。浙江水體微生物多樣性測序分析診斷
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