武漢土壤微生物多樣性分析檢測(cè)

宏基因組測(cè)序的挑戰(zhàn)：背景干擾，病原樣本深藏在大量宿主和其它微生物之內(nèi)，臨床病原常為起始量低，背景噪音大的復(fù)雜樣本，大量宿主信號(hào)掩蓋了微量病原信號(hào)，致使敏感性偏低，難以有效區(qū)分。另外，因?yàn)镽NA病毒需先轉(zhuǎn)化為互補(bǔ)DNA(cDNA)再進(jìn)行測(cè)序，因此病原宏基因組測(cè)序技術(shù)對(duì)RNA病原體檢出率比DNA病毒更低?？梢钥紤]對(duì)核酸樣本進(jìn)行特殊的處理，對(duì)病毒序列進(jìn)行特異性富集，再進(jìn)行建庫(kù)測(cè)序。質(zhì)量控制：病原宏基因組測(cè)序技術(shù)涉及一系列繁瑣的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，例如文庫(kù)構(gòu)建涉及到基因組打斷，測(cè)序接頭鏈接，全基因組擴(kuò)增等多個(gè)步驟，每一步驟的目標(biāo)是要每個(gè)分子都以相同的效率執(zhí)行每個(gè)步驟，打斷有損失，連接有差別，擴(kuò)增有偏好，都會(huì)帶來(lái)檢測(cè)誤差。所謂宏基因組學(xué)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。武漢土壤微生物多樣性分析檢測(cè)

病毒宏基因組學(xué)的研究過(guò)程包括以下幾個(gè)步驟：樣品的處理、病毒宏基因組學(xué)文庫(kù)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(guò)程中的難題。正切流過(guò)濾系統(tǒng)、差異過(guò)濾、梯度離心、空心纖維過(guò)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)處理樣品中病毒顆粒的數(shù)量。鄭州水體微生物測(cè)序分析診斷病毒宏基因組測(cè)序需要客戶配合完成合格的取樣步驟和樣本前處理步驟。

基因測(cè)序技術(shù)：基因測(cè)序技術(shù)在此次病情中起到了至關(guān)重要的作用，我國(guó)科研單位在一個(gè)月之內(nèi)迅速發(fā)現(xiàn)了正確的致病病毒并完成測(cè)序，得到了WHO的贊許。我國(guó)科學(xué)研究者對(duì)病毒序列、變異、核酸檢測(cè)手段的分享也為全世界應(yīng)對(duì)COVID-19病情帶來(lái)了極有力的支持。在病毒檢測(cè)過(guò)程中，一種測(cè)序技術(shù)獲得了市場(chǎng)的普遍關(guān)注，這個(gè)技術(shù)就是宏基因組測(cè)序（mNGS）技術(shù)。宏基因組學(xué)（Metagenomics），是以特定環(huán)境樣品中整個(gè)微生物群落基因組作為研究對(duì)象，無(wú)需分離培養(yǎng)，直接提取環(huán)境樣本的DNA進(jìn)行高通量測(cè)序。對(duì)于臨床而言，mNGS可以準(zhǔn)確的分析患者樣本全部微生物，這一點(diǎn)對(duì)于傳染性疾病的病原體研究具有極高的應(yīng)用價(jià)值。

宏病毒組學(xué)是宏基因組學(xué)的一個(gè)分支，但與傳統(tǒng)的宏基因組學(xué)概念不同，它是在宏基因組學(xué)概念的基礎(chǔ)上，結(jié)合病毒自身的特點(diǎn)，將宏基因組學(xué)方法應(yīng)用到病毒學(xué)領(lǐng)域而形成的。2002年，Breitbart等(BreitbartM,etal,2002)將宏基因組學(xué)方法應(yīng)用于海洋病毒群落的研究，發(fā)現(xiàn)噬菌體為海水中主要病毒組，這一研究標(biāo)志著宏病毒組學(xué)正式應(yīng)用于科學(xué)研究。簡(jiǎn)而言之，宏病毒組學(xué)就是應(yīng)用特殊方法把特定環(huán)境中所有病毒與其他微生物分開(kāi)，然后提取的病毒核酸，用高通量技術(shù)進(jìn)行病毒核酸測(cè)序，依托現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行相應(yīng)的比對(duì)工作，并運(yùn)用軟件分析處理后得到研究樣品中病毒群落的組成信息。DNA宏基因組測(cè)序的病原檢出率均高于培養(yǎng)等傳統(tǒng)方法，表現(xiàn)出好的診斷性能。

宏病毒組分析的常用軟件：介紹之前首先我們來(lái)看一下宏病毒組的基本分析流程。這里需要說(shuō)明的是基于病毒顆粒分離技術(shù)及NGS測(cè)序平臺(tái)的宏病毒組學(xué)研究還處于起步階段，分析功能模塊新的思路和技術(shù)層出不窮，但另一個(gè)層面，宏病毒組是宏基因組的一個(gè)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(gè)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(yù)測(cè)；病毒與群落中細(xì)菌、古菌等其他微生物之間的互作網(wǎng)絡(luò)；基于非數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)的新病毒序列的挖掘。在探普生物進(jìn)行病毒宏基因組測(cè)序的流程簡(jiǎn)單。四川宏基因組測(cè)序分析公司

宏基因組測(cè)序擺脫了傳統(tǒng)研究中微生物分離培養(yǎng)的技術(shù)限制。武漢土壤微生物多樣性分析檢測(cè)

病毒宏基因組測(cè)序的研究案例：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(xiàng)概念驗(yàn)證試驗(yàn)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(zhǎng)變慢，同時(shí)還能保持正常的血糖指標(biāo)，F(xiàn)VT引起的腸道菌群變化介導(dǎo)了這些保護(hù)性功能代謝作用。這項(xiàng)研究表明，F(xiàn)VT療法或能用來(lái)改善肥胖和糖尿病等腸道菌群相關(guān)代謝類疾病。對(duì)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(xué)(ViralMetagenomics)是宏基因組學(xué)的一個(gè)分支，但與傳統(tǒng)的宏基因組學(xué)概念不同，它是在宏基因組學(xué)概念的基礎(chǔ)上，結(jié)合病毒自身的特點(diǎn)，將宏基因組學(xué)方法應(yīng)用到病毒學(xué)領(lǐng)域而形成的。武漢土壤微生物多樣性分析檢測(cè)

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