病毒宏基因組測序分析

來源: 發(fā)布時間:2022-09-22

傳統(tǒng)上,人類血液被認為是無菌的。微生物血漿細胞游離DNA(mcfDNA)可能有兩種來源,包括微生物(細菌,病毒或噬菌體)的易位,這是指屬于人類微生物組的微生物細胞或其組成部分通過與外部環(huán)境連通的上皮粘膜進入循環(huán)系統(tǒng)。另外,當組織粘膜被局部傳染(例如口腔,肺和皮膚傳染)或物理損傷(例如侵入性的手術(shù)或意外傷害)破壞時,侵入性的病原體可能會偶然進入血液,在嚴重的情況下引起菌血癥或病毒血癥。一旦進入循環(huán)系統(tǒng),微生物核酸就會通過循環(huán)核酸外切酶被降解,然后形成小的DNA的片段,即微生物血漿細胞游離DNA(mcfDNA)。mcfDNA是一種新興的傳染性疾病診斷生物標志物。盡管絕大多數(shù)cfDNA來自于患者自身的細胞,但在急性傳染期間可從血漿中檢測到微生物病原體的微量物質(zhì)。病毒全基因組測序產(chǎn)品特點:采用高通量測序儀,全流程質(zhì)控,結(jié)果穩(wěn)定可靠。病毒宏基因組測序分析

病毒宏基因組測序又稱宏病毒組(Virome),是在宏基因組學理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)有的病毒分子生物學檢測技術(shù)而興起的一個新的學科分支。而所謂宏基因組學(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,導入宿主菌體,篩選目的轉(zhuǎn)化子等工作。杭州宏基因組測序分析哪家好病毒研究的發(fā)展常常與病毒培養(yǎng)和檢測方法的進步有密切的關(guān)系。

病毒宏基因組學的研究過程主要包括以下3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(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(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。

病毒宏基因組學文庫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(shè)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)。病毒的全基因組測序以及對應的生物信息學分析方法是研究病毒進化、毒力因子變異、疫病爆發(fā)之間的關(guān)系。

對于病毒的全基因組進行測序價格合理;樣品具備什么條件才可以獲得比較質(zhì)量的組裝效果?其他公司對用于測序的樣本的要求較高。探普生物對病毒的全基因組進行測序是基于探普的專有流程,樣本要求非常低,不要求粒子純化,不要求總量到達微克,按探普的專門的收樣標準和送樣流程進行即可。簡言之,經(jīng)過細胞或其他方式培養(yǎng)的樣本,若載量較高,不需要復雜處理,直接破碎細胞取上清提取核酸都可以獲得非常好的組裝效果;而臨床標本,需要看情況,對于被侵害嚴重的個體,釋放較高的部位也可以獲得很好的效果;其他類型的樣本,就需要測ct值來確定是否可以進行實驗,以及評估測序效果。每種病毒都有相應的病毒試劑和測定方法。杭州宏基因組測序分析哪家好

高通量測序技術(shù)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。病毒宏基因組測序分析

病毒宏基因組測序研究案例:噬菌體是糞便病毒組的主要成員,糞便病毒組移植(FVT)或能有效的調(diào)節(jié)腸道菌群。在該項概念驗證試驗中發(fā)現(xiàn),接受瘦小鼠的糞便病毒組移植后,飼喂高脂食物的小鼠體重增長變慢,同時還能保持正常的血糖指標,F(xiàn)VT引起的腸道菌群變化介導了這些保護性功能代謝作用。這項研究表明,F(xiàn)VT療法或能用來改善肥胖和糖尿病等腸道菌群相關(guān)代謝類疾病。對噬菌體不造成損傷,大程度保證了病毒活性,適用于下游FVT研究。宏病毒組學(ViralMetagenomics)是宏基因組學的一個分支,但與傳統(tǒng)的宏基因組學概念不同,它是在宏基因組學概念的基礎(chǔ)上,結(jié)合病毒自身的特點,將宏基因組學方法應用到病毒學領(lǐng)域而形成的。病毒宏基因組測序分析

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