病毒宏基因組測序又稱宏病毒組(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。病毒全基因組測序產(chǎn)品特點：獨特的定量技術(shù)，實現(xiàn)病原定量分析，使病原診斷更準確。山東土壤微生物分析公司
傳統(tǒng)微生物檢測由于時間長、陽性率低、檢測目標單一，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**解讀，缺乏統(tǒng)一標準，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，從而更準確鑒定致病病原體。北京水體微生物多樣性測序由于微生物是對無菌性的重大威脅，對環(huán)境微生物的準確鑒定通常是制藥行業(yè)良好的生產(chǎn)實踐(GMP)要求。
宏基因組測序的挑戰(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，大量宿主信號掩蓋了微量病原信號，致使敏感性偏低，難以有效區(qū)分。另外，因為RNA病毒需先轉(zhuǎn)化為互補DNA(cDNA)再進行測序，因此病原宏基因組測序技術(shù)對RNA病原體檢出率比DNA病毒更低?？梢钥紤]對核酸樣本進行特殊的處理，對病毒序列進行特異性富集，再進行建庫測序。質(zhì)量控制：病原宏基因組測序技術(shù)涉及一系列繁瑣的實驗操作過程，例如文庫構(gòu)建涉及到基因組打斷，測序接頭鏈接，全基因組擴增等多個步驟，每一步驟的目標是要每個分子都以相同的效率執(zhí)行每個步驟，打斷有損失，連接有差別，擴增有偏好，都會帶來檢測誤差。
探普生物對樣本進行宏病毒組測序?qū)嶒灮诙鷾y序技術(shù)。經(jīng)過核酸純化-文庫構(gòu)建-生物信息學(xué)分析這3大基本流程后，樣本轉(zhuǎn)換成了序列數(shù)據(jù)。先，在核酸純化環(huán)節(jié)，探普提供專門針對病毒的核酸純化樣本指南，以提高純度和得率，與此同時探普生物也提供核酸純化服務(wù)。第二，文庫構(gòu)建環(huán)節(jié)。樣本的核酸具備濃度低，總量少的特點。探普生物專門針對這一點開發(fā)了超微量核酸文庫構(gòu)建，可以將0.01ng/μl甚至更低濃度的核酸構(gòu)建成測序文庫。第三，生物信息學(xué)分析環(huán)節(jié)。寄生性質(zhì)的生物下機數(shù)據(jù)一般都伴隨大量的宿主和其他微生物的數(shù)據(jù)。探普生物基于該特點，優(yōu)化了自有數(shù)據(jù)庫，搭載了的生物信息學(xué)分析流程，可處理復(fù)雜背景下的目標物種序列。一直以來，病毒基因組測序都是疾病診斷、流行病學(xué)調(diào)查和宿主-病原關(guān)系研究的重要手段。
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年的新型布尼亞病毒，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。由于各種微生物所具有的酶系統(tǒng)不完全相同，對許多物質(zhì)的分解能力亦不一致。鄭州口腔微生物多樣性測序
全基因組預(yù)測的意義揭示了人類生、老、病和死的奧秘。山東土壤微生物分析公司
病原微生物二代測序，也稱宏基因組測序（mNGS）是目前臨床上針對病原較常用的基因測序方法。通過對疑似傳染標本采集提取后（無需培養(yǎng)）直接進行高通量測序，利用病原微生物數(shù)據(jù)庫比對和分析后可以獲得疑似致病微生物種屬信息?；贜GS的宏基因組學(xué)檢測技術(shù)在2014年被用于臨床傳染患者的病原學(xué)診斷。目前，多個省市已經(jīng)將病原微生物二代測序納入醫(yī)保報銷，助力檢測！目前，國家微生物科學(xué)數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)資源總量已超過300TB，數(shù)據(jù)記錄數(shù)超過了40億條?？捎糜谂R床的微生物數(shù)據(jù)庫包括了超過18000條信息。山東土壤微生物分析公司
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