高通量測序在病毒準(zhǔn)種研究中如何應(yīng)用 在采用高通量測序技術(shù)研究準(zhǔn)種耐藥性方面,人類免疫缺陷病毒(HIV)較為突出。人類免疫缺陷病毒的逆轉(zhuǎn)錄酶有非常大的錯配傾向,造成幾乎每復(fù)制1輪出現(xiàn)1個堿基對替換突變。被侵染的個體中存在非常巨大的病毒群,每天有1010個病毒粒子產(chǎn)生和死亡,在侵染后這種行為導(dǎo)致病毒快速形成一個多樣性的群,即準(zhǔn)種。高通量測序是研究大群體中序列突變體特征的先進(jìn)方法,它的一種應(yīng)用是對個體抗病毒治療失敗時產(chǎn)生的數(shù)量很少的耐藥突變的定量研究。病毒是由一種核酸分子與蛋白質(zhì)構(gòu)成或只由蛋白質(zhì)構(gòu)成。北京全基因組測序分析服務(wù)
能實現(xiàn)對病毒的全基因組進(jìn)行測序的技術(shù)手段:早期在高通量測序技術(shù)普及之前,對病毒的全基因組進(jìn)行測序是通過非特異性擴(kuò)增+克隆結(jié)合sanger測序來完成的。當(dāng)物種有了參考的序列之后,可以通過特異性擴(kuò)增+sanger測序獲得全基因組序列。Sanger測序準(zhǔn)確度高,讀長很長,但與此同時,擴(kuò)增和克隆工作費(fèi)時費(fèi)力,由于流程繁瑣,加上快速變異導(dǎo)致引物無法通用,該方法對于大量基因組的測序工作而言,可操作性不強(qiáng),這對于研究者一直是一個困擾。高通量測序技術(shù)正式啟用之后,研究者可以將樣品處理至標(biāo)準(zhǔn)濃度和體積后進(jìn)行測序和分析,減少了工作量,增加了成功率。探普生物進(jìn)行了大量有針對性的研發(fā)和測試,開發(fā)了全套的實驗和分析流程用于對病毒的全基因組進(jìn)行測序,該流程自運(yùn)行以來廣受研究者們好評。
國內(nèi)病毒測序進(jìn)化分析檢測高通量測序技術(shù)是對傳統(tǒng)測序一次性的改變。
病毒是由一種核酸分子(DNA或RNA)與蛋白質(zhì)(Protein)構(gòu)成或只由蛋白質(zhì)構(gòu)成(如朊病毒)。根據(jù)遺傳物質(zhì)的組成,可分為單鏈DNA病毒(ssDNA)、雙鏈DNA病毒(dsDNA)、單鏈RNA病毒(ssRNA)、雙鏈RNA病毒(dsRNA)和蛋白質(zhì)病毒(如朊病毒)。根據(jù)宿主類型的不同,可以分為噬菌體(細(xì)菌病毒)、植物病毒(煙花葉病毒)和動物病毒(如禽流感病毒、天花病毒和HIV等)。病毒全基因組測序(VirusWholeGenomeSequencing,VWGS),是指基于第二代高通量測序技術(shù),對病毒全基因組進(jìn)行測序,利用生物信息分析手段,得到病毒的全基因組序列,解析編碼信息,并獲得相應(yīng)的變異信息。
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。病毒的全基因組測序以及對應(yīng)的生物信息學(xué)分析方法是研究病毒進(jìn)化、毒力因子變異、疫病爆發(fā)之間的關(guān)系、疫病傳播途徑、不同遺傳變異的分布模式、疫病發(fā)生地理區(qū)域的基礎(chǔ)。與傳統(tǒng)Sanger測序相比,NGS技術(shù)的發(fā)展使得一個小的研究小組可以擁有大量病毒株的全基因組序列,測序成本也在逐步降低。由于NGS產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量非常龐大,其序列拼接難度也隨之增加。而且對于低濃度高復(fù)雜度的樣本,研究者除了PCR外別無他法。而PCR方法往往具有偏好性,丟失的片段將為序列組裝帶來非常高的失敗率。對于完全未知的樣本,無法通過PCR進(jìn)行富集,要鑒定其種類需要調(diào)用各種方法,逐個嘗試,工作量之大,其效率之低,使得一個新的研究方法的出現(xiàn)及其必要。
病毒株都需要獲得盡量完整的基因組序列來指導(dǎo)下一步的研究。
病毒全基因組測序在政策促進(jìn)下,未來3—5年內(nèi),我國將在醫(yī)藥、保養(yǎng)短缺地區(qū)建設(shè)一批高水平臨床醫(yī)治中心、高層次的人才培養(yǎng)基地和高水平的科研創(chuàng)新與轉(zhuǎn)化平臺,培育一批品牌優(yōu)勢明顯、跨區(qū)域提供高水平服務(wù)的集團(tuán)。根據(jù)病毒測序,病毒全基因組測序,病毒宏基因組測序,未知病原鑒定相關(guān)領(lǐng)域極新技術(shù)發(fā)展趨勢,《2019年本》在鼓勵類條目中新增了技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用的有關(guān)內(nèi)容。例如,在化學(xué)原料藥領(lǐng)域增加了“連續(xù)反應(yīng)”等技術(shù),在技術(shù)領(lǐng)域增加了“基因醫(yī)治”和“抗體偶聯(lián)”等技術(shù),在藥用包裝材料領(lǐng)域增加了“中性硼硅藥用玻璃”等材料與技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用,在醫(yī)藥領(lǐng)域增加了“人工智能輔助醫(yī)藥設(shè)備”等新技術(shù)內(nèi)容。
對病毒的全基因組進(jìn)行測序主要是通過非特異性擴(kuò)增+克隆結(jié)合sanger測序來完成。RNA病毒測序分析找哪家
DNA病毒基因組測序:一種指定DNA病毒盡量完整的序列。北京全基因組測序分析服務(wù)
病毒全基因組測序定:探普生物對病毒的全基因組進(jìn)行測序的實驗基于二代測序技術(shù)。樣本經(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),探普提供專門針對性的核酸純化樣本指南,以提高目的物種的核酸純度和得率,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)。生存環(huán)境和狀態(tài)決定了對病毒的全基因組進(jìn)行測序的下機(jī)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,搭載了專門用的的生物信息學(xué)分析流程,可處理復(fù)雜背景下的目標(biāo)物種序列。
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