宏基因組是1998年提出的新名詞,其定義為“thegenomesofthetotalmicrobiotafoundinnature”,即生境中全部微小生物遺傳物質(zhì)的總和。它包含了可培養(yǎng)的和未可培養(yǎng)的微生物的基因,目前主要指環(huán)境樣品中的細(xì)菌和的基因組總和。而所謂宏基因組學(xué)(或元基因組學(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(duì)象,以功能基因篩選和/或測(cè)序分析為研究手段,以微生物多樣性、種群結(jié)構(gòu)、進(jìn)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,進(jìn)行高通量測(cè)序分析,或克隆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。宏基因組測(cè)序技術(shù)不依賴于微生物的分離培養(yǎng)。廣東水體微生物多樣性測(cè)序分析技術(shù)
病毒宏基因組測(cè)序:宏基因組測(cè)序?qū)Νh(huán)境樣本所有微生物基因組DNA進(jìn)行提取和高通量測(cè)序,分析樣本環(huán)境中所有微生物基因組信息。宏基因組測(cè)序解讀微生物群體的多樣性與豐度信息,分析微生物群體基因組及功能,也探求微生物與環(huán)境、微生物與宿主之間的關(guān)系,發(fā)掘和研究新的功能基因。生物信息分析內(nèi)容1.測(cè)序質(zhì)量分析與統(tǒng)計(jì)、評(píng)估;2.數(shù)據(jù)庫比對(duì);3.物種豐度分析;4.功能基因注釋;5.基因功能豐度差異分析;6.Pathway富集分析;7.豐度差異基因/物種聚類分析;8.PCA分析。四川口腔微生物測(cè)序分析服務(wù)公司可利用不同底物產(chǎn)生的不同代謝產(chǎn)物來間接檢測(cè)該微生物內(nèi)酶的有無,從而達(dá)到檢測(cè)特定微生物的目的。
病毒宏基因組學(xué):病毒宏基因組學(xué)是宏基因組學(xué)的一個(gè)分支,指研究特定環(huán)境中的病毒群落的一門技術(shù)。近年來隨著新測(cè)序技術(shù)的不斷發(fā)展,尤其是第二代、第三代測(cè)序儀的出現(xiàn),使病毒宏基因組學(xué)發(fā)展尤為迅速。對(duì)海洋中病毒群體進(jìn)行了研究,闡明海水中病毒群體以噬菌體為主,并且是應(yīng)用宏基因組學(xué)分析人糞便中不能培養(yǎng)的病毒群落,標(biāo)志病毒宏基因組學(xué)的開端。病毒宏基因組學(xué)這一概念,其描述的是環(huán)境中的病毒群落―噬菌體。再次提到病毒宏基因組學(xué)這一概念,并對(duì)宏基因組學(xué)挖掘新病毒的方法進(jìn)行了闡述,側(cè)重于人和動(dòng)物機(jī)體中的真核病毒群落。
病毒宏基因組學(xué)的研究過程包括以下幾個(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(cè)處理樣品中病毒顆粒的數(shù)量。微生物的檢測(cè)可以通過顯微鏡直接觀察。
宏病毒組是病毒的宏基因組,該技術(shù)是隨著高通量測(cè)序技術(shù)的興起而發(fā)展起來的。該技術(shù)主要是使用大量微生物群體樣本的測(cè)序數(shù)據(jù)和生物信息學(xué)分析手段,以多種數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),進(jìn)行群體的種類和功能分析。因此,它主要的應(yīng)用場(chǎng)景在于微生物群體研究,如腸道微生物、皮膚微生物、口腔微生物、水體微生物、土壤微生物等。一直以來宏基因組技術(shù)都是在細(xì)菌領(lǐng)域使用,病毒的樣本收集困難、文庫構(gòu)建繁瑣、數(shù)據(jù)庫不完善,因此宏基因組技術(shù)未能獲得普遍應(yīng)用。上海探普生物科技有限公司立志專門解決病毒方向的基因組研究難題,開發(fā)了整套的樣本處理和生信分析流程,基于這套流程,研究者們想對(duì)樣本進(jìn)行宏病毒組測(cè)序就很容易實(shí)現(xiàn)了。傳統(tǒng)Sanger測(cè)序相比,NGS技術(shù)的發(fā)展使得一個(gè)小的研究小組可以擁有大量病毒株的全基因組序列.浙江微生物群體多樣性分析公司
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。廣東水體微生物多樣性測(cè)序分析技術(shù)
對(duì)樣本進(jìn)行宏病毒組測(cè)序具有的意義:和細(xì)菌的宏基因組相似,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。通過對(duì)樣本進(jìn)行宏病毒組測(cè)序,我們可以了解單個(gè)樣本里有什么病毒,相對(duì)含量是多少,優(yōu)勢(shì)物種是什么;還可以了解不同群體間物種分布有何差異,結(jié)合樣本來源和其所屬環(huán)境,指導(dǎo)下游的實(shí)驗(yàn)方向。于科研,好的群體和樣本可以發(fā)表質(zhì)量的學(xué)術(shù)論文;于臨床,可以輔助臨床醫(yī)生進(jìn)行微生物侵染類疾病診斷并在一定程度提供用藥指導(dǎo)。隨著數(shù)據(jù)庫日趨完善,對(duì)樣本進(jìn)行宏病毒組測(cè)序以后,我們將獲得越來越豐富的信息,它有朝一日會(huì)成為研究者非常常規(guī)的研究手段。廣東水體微生物多樣性測(cè)序分析技術(shù)