用二代測(cè)序?qū)颖具M(jìn)行宏病毒組測(cè)序有哪些挑戰(zhàn)?二代測(cè)序技術(shù)基本流程是核酸純化-文庫(kù)構(gòu)建-生物信息學(xué)分析。用二代測(cè)序?qū)颖具M(jìn)行宏病毒組測(cè)序,每一步都是很大的挑戰(zhàn)。無論是來自腸道還是水體或者土壤,樣本都會(huì)伴隨基因組數(shù)倍于病毒的細(xì)菌和宿主細(xì)胞。為了提高數(shù)據(jù)有效利用率,首先,樣本處理和核酸純化需要有的放矢。文庫(kù)構(gòu)建時(shí),由于病毒基因組核酸存在多種可能,建庫(kù)成本的把控、文庫(kù)保真度、建庫(kù)成功率對(duì)于生產(chǎn)者和研究者都是極大的挑戰(zhàn)。而生信分析,由于病毒并不像細(xì)菌一樣研究透徹,具備龐大的數(shù)據(jù)庫(kù),目前國(guó)內(nèi)外的分析水平也是參差不齊。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)樣本里百度的相對(duì)含量是多少,優(yōu)勢(shì)物種是什么。長(zhǎng)沙微生物多樣性分析要多久
宏基因組有廣義和狹義兩種概念。廣義的概念是指所有可能與人的生活密切相關(guān)的微生物的基因組,包括長(zhǎng)期共生在體內(nèi)的微生物,也包括可以進(jìn)入體內(nèi),對(duì)人類的生活造成不同形式的影響的微生物。而狹義的宏基因組是指長(zhǎng)期共生在體內(nèi)的微生物。宏基因組測(cè)序分析技術(shù):?jiǎn)问枪采谌梭w內(nèi)的微生物就有1000多種,特別是胃腸道內(nèi)的微生物為豐富。宏基因組除了這些微生物外,也包括以其他方式偶爾進(jìn)入人體內(nèi)的微生物,這些微生物可能形成病源體,影響我們的健康?,F(xiàn)在科學(xué)家可以分析和發(fā)現(xiàn)引起疾病的異常微生物存在與活動(dòng),從而保護(hù)人體的健康。深圳土壤微生物測(cè)序分析哪家好病原微生物二代測(cè)序是目前臨床上針對(duì)病原較常用的基因測(cè)序方法。
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(chǎng)的普遍關(guān)注,發(fā)生之后,全球宏基因組測(cè)序市場(chǎng)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。
病毒宏基因組學(xué)文庫(kù)中包含兆級(jí)的短序列片段(Reads)。通過不同的序列拼接軟件將Reads拼接較長(zhǎng)的DNA序列片斷(Contigs)。數(shù)據(jù)組裝可通過K-mer分析評(píng)估各個(gè)樣品的測(cè)序深度,通過對(duì)SOAPdenovo設(shè)置不同K值,篩選較好組裝結(jié)果,對(duì)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(cè)序生物體的DNA序列構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù),將拼接后的Contigs通過不同的鑒定方案,與數(shù)據(jù)庫(kù)里的DNA序列信息進(jìn)行比對(duì),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(duì)序列進(jìn)行基因預(yù)測(cè)(如Metagene、GeneMark、FragGeneScan等)。高通量測(cè)序技術(shù)能夠提供準(zhǔn)確而科學(xué)的基因測(cè)序分析結(jié)果,為病情防控提供有力技術(shù)保障。
病毒宏基因組學(xué):是在宏基因組學(xué)理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)有的病毒分子生物學(xué)檢測(cè)技術(shù)而興起的一個(gè)新的學(xué)科分支,是某類樣本中所有病毒(virus)或病毒類似物(virus-like-particle)及其所攜帶遺傳信息的總稱。宏病毒組直接以環(huán)境中所有病毒的遺傳物質(zhì)為研究對(duì)象,能夠快速準(zhǔn)確的鑒定出環(huán)境中所有的病毒組成,在病毒發(fā)現(xiàn)、病毒溯源、微生物預(yù)警等研究方面具有重要作用。宏病毒研究可應(yīng)用于人或動(dòng)物腸道或者血液樣本、海洋、土壤等的研究,用以挖掘潛在的對(duì)人類和環(huán)境的危害。宏基因組測(cè)序技術(shù),克服了傳統(tǒng)的純培養(yǎng)方法的技術(shù)限制。水體微生物多樣性測(cè)序檢測(cè)
宏基因組測(cè)序技術(shù)不依賴于微生物的分離培養(yǎng)。長(zhǎng)沙微生物多樣性分析要多久
病毒宏基因組測(cè)序可直接對(duì)樣本中的核酸進(jìn)行高通量測(cè)序,鑒定樣本中可能存在的病原菌,輔助臨床決策。覆蓋細(xì)菌、病毒、寄生蟲、衣原體、立克次氏體、螺旋體等13396種微生物;同時(shí)進(jìn)行耐藥基因檢測(cè),涵蓋266種耐藥菌,2984種抗性基因。宏基因組測(cè)序在新發(fā)腹瀉病毒鑒定中的應(yīng)用:發(fā)現(xiàn)和鑒定新病毒以及確定新病毒與疾病的關(guān)系是預(yù)防、診斷和新發(fā)病毒性傳染病的首要任務(wù)。高通量測(cè)序技術(shù)突破了傳統(tǒng)技術(shù)方法的局限,可以直接以標(biāo)本中所有的遺傳物質(zhì)為研究對(duì)象,從而能夠快速地鑒定出標(biāo)本中存在的病毒,形成了一門研究特定環(huán)境中病毒群落的新興學(xué)科:病毒宏基因組學(xué)(宏病毒組)。長(zhǎng)沙微生物多樣性分析要多久
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