山東宏基因?qū)W測序分析技術

來源: 發(fā)布時間:2022-06-14

病毒宏基因組測序:可直接對樣本中的核酸進行高通量測序,鑒定樣本中可能存在的病原菌,輔助臨床決策。覆蓋細菌、病毒、寄生蟲、衣原體、立克次氏體、螺旋體等13396種微生物;同時進行耐藥基因檢測,涵蓋266種耐藥菌,2984種抗性基因。宏基因組測序在新發(fā)腹瀉病毒鑒定中的應用:發(fā)現(xiàn)和鑒定新病毒以及確定新病毒與疾病的關系是預防、診斷和新發(fā)病毒性傳染病的首要任務。高通量測序技術突破了傳統(tǒng)技術方法的局限,可以直接以標本中所有的遺傳物質(zhì)為研究對象,從而能夠快速地鑒定出標本中存在的病毒,形成了一門研究特定環(huán)境中病毒群落的新興學科:病毒宏基因組學(宏病毒組)。微生物的檢測可以通過顯微鏡直接觀察。山東宏基因?qū)W測序分析技術

山東宏基因?qū)W測序分析技術,病毒宏基因組測序

宏基因組應用:特定生物種基因組研究使人們的認識單元實現(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)功能認識和基因操作技術背景下,細菌宏基因組成為研究和開發(fā)的主要對象。細菌宏基因組細菌人工染色體文庫篩選和基因系統(tǒng)學分析使研究者能更有效地開發(fā)細菌基因資源,更深入地洞察細菌多樣性。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)境中的病毒進行研究,以獲得單個樣品的飽和數(shù)據(jù)量,可進行病毒群體的物種分類、復雜度分析、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用價值的基因資源。安徽土壤微生物測序服務公司除了利用病毒的致病性定量檢測病毒外,還可應用物理方法。

山東宏基因?qū)W測序分析技術,病毒宏基因組測序

在未知傳染病的病原體檢測方面,傳統(tǒng)的體液培養(yǎng)等檢測方式整體效率、陽性率低下,PCR檢測也局限于已知的病原微生物基因序列,能夠準確分析病原體并能夠高通量測序的mNGS具有強大的優(yōu)勢。mNGS的這兩大優(yōu)勢也令其在這次的病毒檢測中發(fā)揮出色。宏基因組測序在一年多的時間里也受到了資本市場的普遍關注,發(fā)生之后,全球宏基因組測序市場又有多家公司在本季度獲得投資。全自動設備處理標本,該設備可以從血漿中分離微生物無細胞核酸(mcfDNA),使用特有工藝去除不必要的人類DNA,然后對樣本進行測序,并使用機器學習等手段對數(shù)十種實時數(shù)百萬個數(shù)據(jù)點來識別匹配項。這種核酸是病原微生物在血液中留下的「痕跡」,通過對這些痕跡進行測序,便可以分析出傳染的病原情況。該技術可以識別和量化1250種臨床相關的病原菌,包括細菌、寄生蟲等。

優(yōu)化臨床制備病毒宏基因組測序樣本的方法:①介紹高通量病毒宏基因組測序的樣本制備步驟,對臨床樣本的總核酸進行隨機擴增;②檢測了從血漿樣本中富集/擴增DNA及RNA病毒的不同方法,一種包括過濾、核酸酶消化、在不同反應中隨機擴增DNA及RNA的步驟是較好的;③隨后在包含了不同病毒科的樣本中驗證此方法,可高讀數(shù)地檢測到大多數(shù)病毒序列,且優(yōu)于現(xiàn)行的其它樣本制備方法;④該方法不僅適用于血漿樣本,還可用于尿液、咽喉拭子等臨床樣本。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。

山東宏基因?qū)W測序分析技術,病毒宏基因組測序

病毒宏基因組: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”。DNA病毒基因組測序:動物、人、植物被特定病毒株侵染、分離到病毒株。安徽土壤微生物測序服務公司

對樣本進行宏病毒組測序于臨床,能輔助臨床醫(yī)生進行微生物侵染類疾病診斷并在一定程度提供用藥指導。山東宏基因?qū)W測序分析技術

介紹宏病毒組分析的常用軟件之前,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。山東宏基因?qū)W測序分析技術