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,然后提取的病毒核酸,用高通量技術(shù)進(jìn)行病毒核酸測序,依托現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相應(yīng)的比對工作,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。生化方法檢測病原微生物實(shí)際上是測定微生物特異性酶。安徽腸道微生物分析價(jià)格
隨著測序技術(shù)的發(fā)展,對微生物群(微生物組)的研究逐漸加深,研究熱點(diǎn)越來越多集中于環(huán)境和生物體相互作用的微生物群。加之測序成本降低,分析技術(shù)不斷提升,都使得宏基因組測序技術(shù)得到普遍應(yīng)用。為什么要做宏基因組:宏基因組相對16S來說其物種分辨率會(huì)更高,隨著物種測序完成越來越多,數(shù)據(jù)庫更加完善,在腸道菌群方面基本能實(shí)現(xiàn)97%以上的菌都能鑒定到種,90%以上到菌株層面。而且可以同時(shí)獲得除RNA病毒外的所有物種的分布。此外包括菌基因組CNV等方法的出現(xiàn),可以直接通過大規(guī)模宏基因組測序不只找到可能的菌,進(jìn)一步還能鑒定出特定候選基因區(qū)段。上海宏基因組測序方法病毒是一種個(gè)體微小,結(jié)構(gòu)簡單,只含一種核酸,必須在活細(xì)胞內(nèi)寄生并以復(fù)制方式增殖的生物。
病毒宏基因組學(xué)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(gè)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(jìn)行校正,并統(tǒng)計(jì)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(jìn)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(jìn)行基因預(yù)測(如Metagene、GeneMark、FragGeneScan等)。
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(biāo)本采集提取后(無需培養(yǎng))直接進(jìn)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(gè)省市已經(jīng)將病原微生物二代測序納入醫(yī)保報(bào)銷,助力病毒檢測!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。病毒宏基因組也是旨在研究微生物群體中的物種分布規(guī)律和差異,通過大數(shù)據(jù)分析微生物群體的功能。
宏基因組測序技術(shù)注意事項(xiàng):傳統(tǒng)微生物檢測由于時(shí)間長、陽性率低、檢測目標(biāo)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(bào)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(yàn)**解讀,缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果也會(huì)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(zhǔn)確鑒定致病病原體。除了利用病毒的致病性定量檢測病毒外,還可應(yīng)用物理方法。河北腸道微生物多樣性測序技術(shù)
高通量測序技術(shù)對核酸進(jìn)行測序是非特異的,因此,對一無所知的核酸也可以實(shí)現(xiàn)鑒別。安徽腸道微生物分析價(jià)格
宏基因組學(xué)或元基因組(metagenomics),其定義為“Thecollectivegenomesofsoilmicroflora”。該學(xué)科可追溯到第1次提出環(huán)境基因組學(xué)的概念,在對太平洋浮游生物進(jìn)行系統(tǒng)分類時(shí)構(gòu)建了第1個(gè)噬菌體文庫,并發(fā)現(xiàn)了15種全新的細(xì)菌序列。宏基因組學(xué)概念是“土壤中所有微生物基因組的總和”命名為土壤宏基因組,系統(tǒng)給出了宏基因組的概念,提出針對特定環(huán)境樣品中遺傳物質(zhì)總和進(jìn)行非培養(yǎng)研究。對宏基因組進(jìn)一步概括為“應(yīng)用現(xiàn)代的分子生物學(xué)技術(shù)直接從環(huán)境中獲取的目的微生物群落基因組,叫宏基因組”。安徽腸道微生物分析價(jià)格