病毒宏基因组学的研究过程包括以下几个步骤:样品的处理、病毒宏基因组学文库构建和数据分析与处理。样品的制备较关键的是样品的处理、遗传物质的分离和富集。样品的制备关键应做到提取能够表示该环境的高纯度样本,并除去非病毒核酸细胞和遗传物质的干扰。富集微生物及去除非目的性的细胞和遗传物质是分离高质量的遗传物质的前提,提取高纯度的表示特定环境中的遗传物质是宏基因组学研究过程中的难题。正切流过滤系统、差异过滤、梯度离心、空心纤维过滤、DNA酶和RNA酶处理、序列非依赖的单引物扩增(Sequence-independentsingleprimeramplification,SISPA)等技术可用于样品的制备,而SYBR金染色法可用于实时监测处理样品中病毒颗粒的数量。可利用不同底物产生的不同代谢产物来间接检测该微生物内酶的有无,从而达到检测特定微生物的目的.皮肤微生物多样性测序
状病毒的发现,病原宏基因组测序功不可没。对一种新病毒进行鉴定和检测,其中非常关键的步骤就是获得病毒的全基因组信息。在此次病情监测和防控中,病原宏基因组测序发挥了至关重要的作用,利用其技术优势,研究人员在五天内就鉴定并分析出冠状病毒的基因组,而2003年SARS的鉴定耗时5月余、2013年H7N9的鉴定耗时1月余。冠状病毒2019-nCoV为线性单链RNA(ssRNA)病毒,基因组全长包含29903个核苷酸,10个基因。病毒基因组序列为进一步分析其传染机理,传播途径,药物靶点等提供了有利的支持。广东宏基因学分析技术微生物鉴定的用途:医疗保健:准确,快速地鉴定细菌和寄生虫,以进行正确和及时的疾病诊断。
病毒宏基因组测序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。
病毒宏基因组测序注意事项:探普生物对样本进行宏病毒组测序实验基于二代测序技术。经过核酸纯化-文库构建-生物信息学分析这3大基本流程后,样本转换成了序列数据。先,在核酸纯化环节,探普提供专门针对病毒的核酸纯化样本指南,以提高纯度和得率,与此同时探普生物也提供核酸纯化服务。第二,文库构建环节。样本的核酸具备浓度低,总量少的特点。探普生物专门针对这一点开发了超微量核酸文库构建,可以将0.01ng/μl甚至更低浓度的核酸构建成测序文库。第三,生物信息学分析环节。寄生性质的生物下机数据一般都伴随大量的宿主和其他微生物的数据。探普生物基于该特点,优化了自有数据库,搭载了专门用的的生物信息学分析流程,可处理复杂背景下的目标物种序列。宏基因组测序能够快速全方面的展示序列信息的优势。
病毒宏基因组学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)。宏基因组测序以特定环境中的整个微生物群落作为研究的对象,不需对微生物进行分离培养.皮肤微生物多样性测序
传统Sanger测序相比,NGS技术的发展使得一个小的研究小组可以拥有大量病毒株的全基因组序列。皮肤微生物多样性测序
宏病毒组是病毒的宏基因组,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。皮肤微生物多样性测序