病原微生物二代测序，也称宏基因组测序（mNGS）是目前临床上针对病原较常用的基因测序方法。通过对疑似传染标本采集提取后（无需培养）直接进行高通量测序，利用病原微生物数据库比对和分析后可以获得疑似致病微生物种属信息。基于NGS的宏基因组学检测技术在2014年被用于临床传染患者的病原学诊断。目前，多个省市已经将病原微生物二代测序纳入医保报销，助力检测！目前，国家微生物科学数据中心数据资源总量已超过300TB，数据记录数超过了40亿条。可用于临床的微生物数据库包括了超过18000条信息。在探普生物进行病毒宏基因组测序的流程简单。河南土壤微生物测序
病毒宏基因组测序又称宏病毒组(Virome),是在宏基因组学理论的基础上,结合现有的病毒分子生物学检测技术而兴起的一个新的学科分支。而所谓宏基因组学(metagenomics)就是一种以环境样品中的微生物群体基因组为研究对象,以功能基因筛选和测序分析为研究手段,以微生物多样性、种群结构、进化关系、功能活性、相互协作关系及与环境之间的关系为研究目的的新的微生物研究方法。一般包括从环境样品中提取基因组DNA,克隆DNA到合适的载体,导入宿主菌体,筛选目的转化子等工作。郑州皮肤微生物测序服务宏基因组测序能够检测出新发和罕见病原体。
宏基因组测序的挑战：背景干扰：病原样本深藏在大量宿主和其它微生物之内，临床病原常为起始量低，背景噪音大的复杂样本，大量宿主信号掩盖了微量病原信号，致使敏感性偏低，难以有效区分。另外，因为RNA病毒需先转化为互补DNA(cDNA)再进行测序，因此病原宏基因组测序技术对RNA病原体检出率比DNA病毒更低。可以考虑对核酸样本进行特殊的处理，对病毒序列进行特异性富集，再进行建库测序。质量控制：病原宏基因组测序技术涉及一系列繁琐的实验操作过程，例如文库构建涉及到基因组打断，测序接头链接，全基因组扩增等多个步骤，每一步骤的目标是要每个分子都以相同的效率执行每个步骤，打断有损失，连接有差别，扩增有偏好，都会带来检测误差。
病毒宏基因组学文库中包含兆级的短序列片段（Reads）。通过不同的序列拼接软件将Reads拼接较长的DNA序列片断（Contigs）。数据组装可通过K-mer分析评估各个样品的测序深度，通过对SOAPdenovo设置不同K值，筛选较好组装结果，对较好组装结果进行校正，并统计Reads利用率。接着利用已测序生物体的DNA序列构建数据库，将拼接后的Contigs通过不同的鉴定方案，与数据库里的DNA序列信息进行比对，确定该序列来自的生物群落，筛选有用的基因信息。此外，还可以用一些工具对序列进行基因预测（如Metagene、GeneMark、FragGeneScan等）。宏基因组测序技术不依赖于微生物的分离培养。
宏病毒组其实就是病毒的宏基因组（meta-genomics），该技术是随着高通量测序技术的兴起而发展起来的。该技术主要是使用大量微生物群体样本的测序数据和生物信息学分析手段，以多种数据库为基础，进行群体的种类和功能分析。因此，它主要的应用场景在于微生物群体研究，如肠道微生物、皮肤微生物、口腔微生物、水体微生物、土壤微生物等。一直以来宏基因组技术都是在细菌领域使用，病毒的样本收集困难、文库构建繁琐、数据库不完善，因此宏基因组技术未能获得普遍应用。上海探普生物科技有限公司立志专门解决病毒方向的基因组研究难题，开发了整套的样本处理和生信分析流程，基于这套流程，研究者们想对样本进行宏病毒组测序就很容易实现了。宏基因组测序可以提供比传统方法更快、更早的诊断结果，以及在的升级/降级方面具有重要意义。成都宏病毒组测序原理
病毒宏基因组学的研究过程主要包括以下步骤：样品的处理、病毒宏基因组学文库构建和数据分析与处理。河南土壤微生物测序
病毒宏基因组测序可直接对样本中的核酸进行高通量测序，鉴定样本中可能存在的病原菌，辅助临床决策。覆盖细菌、病毒、寄生虫、衣原体、立克次氏体、螺旋体等13396种微生物；同时进行耐药基因检测，涵盖266种耐药菌，2984种抗性基因。宏基因组测序在新发腹泻病毒鉴定中的应用：发现和鉴定新病毒以及确定新病毒与疾病的关系是预防、诊断和新发病毒性传染病的首要任务。高通量测序技术突破了传统技术方法的局限，可以直接以标本中所有的遗传物质为研究对象，从而能够快速地鉴定出标本中存在的病毒，形成了一门研究特定环境中病毒群落的新兴学科：病毒宏基因组学(宏病毒组)。河南土壤微生物测序
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