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?yàn)镽NA病毒需先轉(zhuǎn)化為互補(bǔ)DNA(cDNA)再進(jìn)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。可以考慮對核酸樣本進(jìn)行特殊的處理,對病毒序列進(jìn)行特異性富集,再進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(kuò)增等多個步驟,每一步驟的目標(biāo)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(kuò)增有偏好,都會帶來檢測誤差??衫貌煌孜锂a(chǎn)生的不同代謝產(chǎn)物來間接檢測該微生物內(nèi)酶的有無,來達(dá)到檢測特定微生物的目的。水體微生物多樣性測序分析要多久
病毒宏基因組測序注意事項(xiàng):探普生物對樣本進(jìn)行宏病毒組測序?qū)嶒?yàn)基于二代測序技術(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(shí)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(diǎn)。探普生物專門針對這一點(diǎn)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(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(diǎn),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。廣東宏病毒學(xué)測序公司對人和動物具有致病性的微生物稱為病原微生物,又稱病原體。
病毒宏基因組學(xué)的研究過程包括以下幾個步驟:樣品的處理、病毒宏基因組學(xué)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(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(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)測處理樣品中病毒顆粒的數(shù)量。
探普生物的病毒測序:由于探普生物具備處理大量多樣的病毒樣本的經(jīng)驗(yàn),熟知各類病毒樣本的特性,因此對于樣本準(zhǔn)備有獨(dú)特的方法指南,這就為后續(xù)的分析結(jié)果打下了牢固的基礎(chǔ),減少了客戶和公司之間的摩擦,也幾乎沒有售后問題。獨(dú)有的實(shí)驗(yàn)和分析流程可兼容高復(fù)雜度低濃度的病毒核酸。因此探普生物的病毒測序結(jié)果質(zhì)量有保障外還具備:樣本準(zhǔn)備簡單,商務(wù)流程通暢,回復(fù)消息及時(shí),反饋處理迅速等優(yōu)點(diǎn)。我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入“新常態(tài)”,總體上推動["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"]從粗放式增長向注重質(zhì)量、效率方向轉(zhuǎn)變。
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.
宏病毒組學(xué)是宏基因組學(xué)的一個分支,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。可利用不同底物產(chǎn)生的不同代謝產(chǎn)物來間接檢測該微生物內(nèi)酶的有無,從而達(dá)到檢測特定微生物的目的.浙江口腔微生物分析技術(shù)
未知病原微生物樣本需要經(jīng)歷:核酸純化-文庫構(gòu)建-以及生物信息學(xué)分析這三大基本流程才能完成鑒定。水體微生物多樣性測序分析要多久
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)。水體微生物多樣性測序分析要多久