病原微生物二代測(cè)序也稱宏基因組測(cè)序（mNGS）是目前臨床上針對(duì)病原較常用的基因測(cè)序方法。通過對(duì)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(cè)序，利用病原微生物數(shù)據(jù)庫比對(duì)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(cè)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(cè)序納入醫(yī)保報(bào)銷，助力病毒檢測(cè)！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。可用于臨床的微生物數(shù)據(jù)庫包括了超過18000條信息。生物進(jìn)行病毒宏基因組測(cè)序，樣品具備什么條件才可以獲得比較質(zhì)量的宏基因組分析效果？北京病原微生物多樣性測(cè)序服務(wù)
病毒宏基因組測(cè)序相關(guān)知識(shí)：在未知傳染病的病原體檢測(cè)方面，傳統(tǒng)的體液培養(yǎng)等檢測(cè)方式整體效率、陽性率低下，PCR檢測(cè)也局限于已知的病原微生物基因序列，能夠準(zhǔn)確分析病原體并能夠高通量測(cè)序的mNGS具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。mNGS的這兩大優(yōu)勢(shì)也令其在這次的病毒檢測(cè)中發(fā)揮出色。宏基因組測(cè)序在一年多的時(shí)間里也受到了資本市場的普遍關(guān)注，病情發(fā)生之后，全球宏基因組測(cè)序市場又有多家公司在本季度獲得投資。全自動(dòng)設(shè)備處理標(biāo)本，該設(shè)備可以從血漿中分離微生物無細(xì)胞核酸（mcfDNA），使用特有工藝去除不必要的人類DNA，然后對(duì)樣本進(jìn)行測(cè)序，并使用機(jī)器學(xué)習(xí)等手段對(duì)數(shù)十種實(shí)時(shí)數(shù)百萬個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)來識(shí)別匹配項(xiàng)。這種核酸是病原微生物在血液中留下的「痕跡」，通過對(duì)這些痕跡進(jìn)行測(cè)序，便可以分析出傳染的病原情況。該技術(shù)可以識(shí)別和量化1250種臨床相關(guān)的病原菌，包括細(xì)菌、寄生蟲等。廣州宏基因組測(cè)序檢測(cè)病毒宏基因組學(xué)已經(jīng)涉及到農(nóng)業(yè)、工業(yè)及畜牧業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。
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。
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(cè)序，依托現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相應(yīng)的比對(duì)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。宏基因組測(cè)序克服了傳統(tǒng)的純培養(yǎng)方法的技術(shù)限制。
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。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，對(duì)于樣本準(zhǔn)備有獨(dú)特的方法指南。宏病毒組分析要多久
在探普生物進(jìn)行病毒宏基因組測(cè)序，基于探普的專有流程，樣本要求低。北京病原微生物多樣性測(cè)序服務(wù)
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?？梢钥紤]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)操作過程，例如文庫構(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)帶來檢測(cè)誤差。北京病原微生物多樣性測(cè)序服務(wù)
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