北京病毒宏基因組分析服務(wù)

傳統(tǒng)上人類(lèi)血液被認(rèn)為是無(wú)菌的，微生物血漿細(xì)胞游離DNA（mcfDNA）可能有兩種來(lái)源，包括微生物（細(xì)菌，病毒或噬菌體）的易位，這是指屬于人類(lèi)微生物組的微生物細(xì)胞或其組成部分通過(guò)與外部環(huán)境連通的上皮粘膜進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)。另外，當(dāng)組織粘膜被局部傳染（例如口腔，肺和皮膚傳染）或物理?yè)p傷（例如侵入性的手術(shù)或意外傷害）破壞時(shí)，侵入性的病原體可能會(huì)偶然進(jìn)入血液，在嚴(yán)重的情況下引起菌血癥或病毒血癥。一旦進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，微生物核酸就會(huì)通過(guò)循環(huán)核酸外切酶被降解，然后形成小的DNA的片段，即微生物血漿細(xì)胞游離DNA（mcfDNA）。mcfDNA是一種新興的傳染性疾病診斷生物標(biāo)志物。盡管絕大多數(shù)cfDNA來(lái)自于患者自身的細(xì)胞，但在急性傳染期間可從血漿中檢測(cè)到微生物病原體的微量物質(zhì)。病毒宏基因組測(cè)序需要客戶(hù)配合完成合格的取樣步驟和樣本前處理步驟。北京病毒宏基因組分析服務(wù)

宏基因組的應(yīng)用：特定生物種基因組研究使人們的認(rèn)識(shí)單元實(shí)現(xiàn)了從單一基因到聚合基因的轉(zhuǎn)變，宏基因組研究將使人們擺脫物種界限，揭示更高更復(fù)雜層次上的生命運(yùn)動(dòng)規(guī)律。在目前的基因結(jié)構(gòu)功能認(rèn)識(shí)和基因操作技術(shù)背景下，細(xì)菌宏基因組成為研究和開(kāi)發(fā)的主要對(duì)象。細(xì)菌宏基因組細(xì)菌人工染色體文庫(kù)篩選和基因系統(tǒng)學(xué)分析使研究者能更有效地開(kāi)發(fā)細(xì)菌基因資源，更深入地洞察細(xì)菌多樣性。如宏基因組成為生物催化劑的新來(lái)源。病毒宏基因組測(cè)序是指通過(guò)高通量測(cè)序?qū)φ麄€(gè)環(huán)境中的病毒進(jìn)行研究，以獲得單個(gè)樣品的飽和數(shù)據(jù)量，可進(jìn)行病毒群體的物種分類(lèi)、復(fù)雜度分析、群體結(jié)構(gòu)分析、功能注釋、樣品間的病毒種類(lèi)或基因差異分析。宏基因組測(cè)序研究擺脫了對(duì)病毒分離培養(yǎng)的限制，為環(huán)境中各種病毒的研究提供了有效工具，并可以通過(guò)宏基因組深度測(cè)序挖掘具有應(yīng)用價(jià)值的基因資源。上?？谇晃⑸锒鄻有苑治瞿募液肈NA宏基因組測(cè)序的病原檢出率均高于培養(yǎng)等傳統(tǒng)方法。

病毒宏基因組測(cè)序中人類(lèi)想要征服新發(fā)人畜共患病，只有提前發(fā)掘潛在的新的致病的病原，并針對(duì)新病原進(jìn)行基因組分析、流行病學(xué)調(diào)查、疫苗和抗體的開(kāi)發(fā)等方面的研究。病毒宏基因組學(xué)是在宏基因組學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)研究特定環(huán)境中病毒的新興技術(shù)，該技術(shù)結(jié)合深度測(cè)序技術(shù)（第二代、第三代測(cè)序技術(shù)）已經(jīng)在人類(lèi)、動(dòng)物、特定環(huán)境中挖掘出大量的新病毒，該技術(shù)不依賴(lài)于病毒培養(yǎng)及病毒序列，在國(guó)內(nèi)外被普遍應(yīng)用于新發(fā)人畜共患病病原的挖掘與臨床診斷?？傊?，隨著病毒宏基因組學(xué)與各種新的分子生物學(xué)技術(shù)及深度測(cè)序技術(shù)的結(jié)合，該技術(shù)展現(xiàn)了區(qū)別于傳統(tǒng)病毒診斷技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，而該技術(shù)對(duì)動(dòng)物病毒的挖掘及其他領(lǐng)域的應(yīng)用將更加普遍。

病毒宏基因組測(cè)序的研究案例：噬菌體是糞便病毒組的主要成員，糞便病毒組移植（FVT）或能有效的調(diào)節(jié)腸道菌群。在該項(xiàng)概念驗(yàn)證試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，接受瘦小鼠的糞便病毒組移植后，飼喂高脂食物的小鼠體重增長(zhǎng)變慢，同時(shí)還能保持正常的血糖指標(biāo)，F(xiàn)VT引起的腸道菌群變化介導(dǎo)了這些保護(hù)性功能代謝作用。這項(xiàng)研究表明，F(xiàn)VT療法或能用來(lái)改善肥胖和糖尿病等腸道菌群相關(guān)代謝類(lèi)疾病。對(duì)噬菌體不造成損傷，大程度保證了病毒活性，適用于下游FVT研究。宏病毒組學(xué)(ViralMetagenomics)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。宏基因組測(cè)序擺脫了傳統(tǒng)研究中微生物分離培養(yǎng)的技術(shù)限制。

宏基因組測(cè)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(hào)掩蓋了微量病原信號(hào)，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(cè)序，因此病原宏基因組測(cè)序技術(shù)對(duì)RNA病原體檢出率比DNA病毒更低。可以考慮對(duì)核酸樣本進(jìn)行特殊的處理，對(duì)病毒序列進(jìn)行特異性富集，再進(jìn)行建庫(kù)測(cè)序。質(zhì)量控制：病原宏基因組測(cè)序技術(shù)涉及一系列繁瑣的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，例如文庫(kù)構(gòu)建涉及到基因組打斷，測(cè)序接頭鏈接，全基因組擴(kuò)增等多個(gè)步驟，每一步驟的目標(biāo)是要每個(gè)分子都以相同的效率執(zhí)行每個(gè)步驟，打斷有損失，連接有差別，擴(kuò)增有偏好，都會(huì)帶來(lái)檢測(cè)誤差。在探普生物進(jìn)行病毒宏基因組測(cè)序，基于探普的專(zhuān)有流程，樣本要求低?？谇晃⑸餃y(cè)序公司

隨著數(shù)據(jù)庫(kù)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(lái)越豐富的信。北京病毒宏基因組分析服務(wù)

狀病毒的發(fā)現(xiàn)，病原宏基因組測(cè)序功不可沒(méi)。對(duì)一種新病毒進(jìn)行鑒定和檢測(cè)，其中非常關(guān)鍵的步驟就是獲得病毒的全基因組信息。在此次病情監(jiān)測(cè)和防控中，病原宏基因組測(cè)序發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，利用其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，研究人員在五天內(nèi)就鑒定并分析出冠狀病毒的基因組，而2003年SARS的鑒定耗時(shí)5月余、2013年H7N9的鑒定耗時(shí)1月余。冠狀病毒2019-nCoV為線(xiàn)性單鏈RNA（ssRNA）病毒，基因組全長(zhǎng)包含29903個(gè)核苷酸，10個(gè)基因。病毒基因組序列為進(jìn)一步分析其傳染機(jī)理，傳播途徑，藥物靶點(diǎn)等提供了有利的支持。北京病毒宏基因組分析服務(wù)

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