深圳水體微生物多樣性測(cè)序原理

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(shì)，它們極大地威脅著人類和動(dòng)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(lái)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年的新型布尼亞病毒，它們都經(jīng)歷了一個(gè)從未知到己知的探索過(guò)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(lái)，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。微生物鑒定可以采用不同微生物對(duì)周?chē)h(huán)境的資源的利用度有所不同的特性來(lái)區(qū)別。深圳水體微生物多樣性測(cè)序原理

宏基因組（也稱微生物環(huán)境基因組或元基因組）是1998年提出的新名詞，其定義為“thegenomesofthetotalmicrobiotafoundinnature”,即生境中全部微小生物遺傳物質(zhì)的總和。它包含了可培養(yǎng)的和未可培養(yǎng)的微生物的基因，目前主要指環(huán)境樣品中的細(xì)菌和的基因組總和。而所謂宏基因組學(xué)(或元基因組學(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(duì)象，以功能基因篩選和/或測(cè)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,進(jìn)行高通量測(cè)序分析，或克隆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。武漢病毒多樣性測(cè)序方法未知病毒是指未被發(fā)現(xiàn)或證實(shí)的某種病毒。

宏基因組應(yīng)用：特定生物種基因組研究使人們的認(rèn)識(shí)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(dòng)規(guī)律。在目前的基因結(jié)構(gòu)功能認(rèn)識(shí)和基因操作技術(shù)背景下，細(xì)菌宏基因組成為研究和開(kāi)發(fā)的主要對(duì)象。細(xì)菌宏基因組細(xì)菌人工染色體文庫(kù)篩選和基因系統(tǒng)學(xué)分析使研究者能更有效地開(kāi)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(lái)源。病毒宏基因組測(cè)序是指通過(guò)高通量測(cè)序?qū)φ麄€(gè)環(huán)境中的病毒進(jìn)行研究，以獲得單個(gè)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(cè)序研究擺脫了對(duì)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(guò)宏基因組深度測(cè)序挖掘具有應(yīng)用價(jià)值的基因資源。

優(yōu)化臨床制備病毒宏基因組測(cè)序樣本的方法：①介紹高通量病毒宏基因組測(cè)序的樣本制備步驟，對(duì)臨床樣本的總核酸進(jìn)行隨機(jī)擴(kuò)增；②檢測(cè)了從血漿樣本中富集/擴(kuò)增DNA及RNA病毒的不同方法，一種包括過(guò)濾、核酸酶消化、在不同反應(yīng)中隨機(jī)擴(kuò)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(yàn)證此方法，可高讀數(shù)地檢測(cè)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。微生物檢測(cè)中含有一種以上的微生物培養(yǎng)物稱為混和培養(yǎng)物。

病毒是地球上數(shù)量多的生物實(shí)體，其中細(xì)菌病毒(即噬菌體)約有1031個(gè)類群，從海洋到陸地再到人體幾乎都是它們的棲息地。研究者將病毒視為調(diào)節(jié)人類生態(tài)系統(tǒng)的重要成員，人體內(nèi)主要包括真核病毒和噬菌體，包括雙鏈DNA(double-strandedDNA,dsDNA)，單鏈DNA(single-strandedDNA,ssDNA)和RNA病毒。隨著對(duì)病毒研究的普遍開(kāi)展，“病毒組”與“病毒組學(xué)”的概念也應(yīng)運(yùn)而生，這些術(shù)語(yǔ)分別涵蓋了棲息在生態(tài)系統(tǒng)中的所有病毒及其基因組和對(duì)它們的研究(LefkowitzEJ,etal,2017)。根據(jù)病毒不同的特征進(jìn)行分類，包括病毒的宿主范圍；病毒的形態(tài)學(xué)；病毒的基因組大??；病毒的核酸組成成分以及病毒的致病性。雖然所有的性狀在病毒分類學(xué)的確定中都很重要，但目前利用平均核苷酸同源性（ANI）和系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進(jìn)行序列比較被視為定義和區(qū)分病毒群類的主要標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)病原微生物檢測(cè)方法是生化方法。廣東宏基因?qū)W測(cè)序分析找哪家

全基因組測(cè)序是對(duì)未知基因組序列的物種進(jìn)行個(gè)體的基因組測(cè)序。深圳水體微生物多樣性測(cè)序原理

病毒宏基因組測(cè)序又稱宏病毒組(Virome),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(cè)技術(shù)而興起的一個(gè)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(duì)象,以功能基因篩選和測(cè)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。深圳水體微生物多樣性測(cè)序原理

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