四川高通量測序診斷

來源: 發(fā)布時間:2021-11-27

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,并獲得相應的變異信息。病毒全基因組測序產(chǎn)品特點:樣本的所有病原信息一網(wǎng)打盡。四川高通量測序診斷

深度測序數(shù)據(jù):目前深度測序數(shù)據(jù)是生物醫(yī)學領(lǐng)域數(shù)量增加快、應用廣的數(shù)據(jù),對這些數(shù)據(jù)的管理、分析和應用給生物信息學帶來了巨大的挑戰(zhàn)。早期的測序技術(shù)是“測定沒有計算快”,下一代測序技術(shù)發(fā)展以來,變?yōu)槿缃竦摹坝嬎銢]有測定快”。深度測序數(shù)據(jù)的迅猛增長使得數(shù)據(jù)科學分析方面的人才十分缺乏,深度測序和大數(shù)據(jù)處理都是新生事物,將深度測序數(shù)據(jù)應用到臨床更需要數(shù)學統(tǒng)計、計算機和生物、臨床醫(yī)學領(lǐng)域的多學科交叉的高級人才。測序深度是測序量除以基因組長度,例如測序深度10*就相當于測了10次的全基因組。四川高通量測序診斷病毒全基因組測序產(chǎn)品特點:基于PCR技術(shù)和抗原抗體技術(shù)的售后驗證平臺。

發(fā)現(xiàn)病例的要盡快對病毒進行全基因組測序的原因是:通過對病毒全基因組高通量測序可以在較短時間內(nèi)獲取病毒的全部基因信息,解釋病毒的來源、傳播、變異演化等科學問題,為后續(xù)流行病學調(diào)查指明方向,為相關(guān)病例的追蹤溯源提供重要依據(jù),目前對病毒溯源分型主要檢測手段就是高通量測序技術(shù)。高通量測序技術(shù)如何進行病毒溯源?先對獲得的早期病例標本開展病毒全基因組高通量序列測定,通過與本地流行病毒及全球其他地區(qū)測定過序列的病毒比較,如果該病例傳染的病毒在基因組上和北美流行株更接近,比如在全長接近3萬個堿基的序列上,兩者只相差幾個堿基,相似度為99%以上,這就是為我們推斷該病例攜帶病毒為北美流行株提供依據(jù)。

病毒全基因組測序定:探普生物對病毒的全基因組進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。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行測序的下機數(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分析流程,可處理復雜背景下的目標物種序列。高通量測序能否定向檢測細菌病毒等微生物?

全基因組測序要注意的事項:全基因組測序是對未知基因組序列的物種進行個體的基因組測序。技術(shù)路線:提取基因組DNA,然后隨機打斷,電泳回收所需長度的DNA的片段(0.2~5Kb),加上接頭,進行DNA簇(Cluster)制備,后利用Paired-End(Solexa)或者Mate-Pair(SOLiD)的方法對插入片段進行測序。然后對測得的序列組裝成Contig,通過Paired-End的距離可進一步組裝成Scaffold,進而可組裝成染色體等。組裝效果與測序深度與覆蓋度、測序質(zhì)量等有關(guān)。常用的組裝有:SOAPdenovo、Trimity、Abyss等。測序深度(Sequencingdepth)是指測序得到的堿基總量(bp)與基因組大小的比值,它是評價測序量的指標之一。測序深度與基因組覆蓋度之間是一個正相關(guān)的關(guān)系,測序帶來的錯誤率或假陽性結(jié)果會隨著測序深度的提升而下降。測序的個體,如果采用的是雙末端或Mate-Pair方案,當測序深度在50X~100X以上時,基因組覆蓋度和測序錯誤率控制均得以保證,后續(xù)序列組裝成染色體才能變得更容易與準確。病毒全基因組測序具有的特點:不預設(shè)目標檢出物,樣本的所有病原信息一網(wǎng)打盡。四川高通量測序診斷

Sanger測序準確度高,讀長很長。四川高通量測序診斷

病毒基因組測序是疾病診斷、流行病學調(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的生物信息學分析方法是研究病毒進化、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。四川高通量測序診斷

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