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。未知病原微生物样本需要经历:核酸纯化-文库构建-以及生物信息学分析这三大基本流程才能完成鉴定。北京肠道微生物多样性分析服务
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。浙江病毒多样性分析公司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。
病原宏基因组测序可与实时荧光定量PCR(RT-PCR)技术联合使用,实现优势互补。“RT-PCR由于其检测速度快、操作流程简单、成本较低的原因,更适用于大规模的筛查中,以便快速获得是否为冠状病毒核酸阳性的初步证据,而对于RT-PCR检测阴性、但临床表型高度疑似的患者,利用mNGS进一步确认可有效提高检测结果的可靠性,并获得是否有其他病原体传染的信息。”对于RT-PCR检测阳性的样本,也可以进一步利用mNGS进行病毒全序列的分析,从而帮助获得病毒是否发生变异的信息,为疫苗、药物研发等方面提供可靠证据。
宏病毒组学是宏基因组学的一个分支,但与传统的宏基因组学概念不同,它是在宏基因组学概念的基础上,结合病毒自身的特点,将宏基因组学方法应用到病毒学领域而形成的。2002年,Breitbart等(BreitbartM,etal,2002)将宏基因组学方法应用于海洋病毒群落的研究,发现噬菌体为海水中主要病毒组,这一研究标志着宏病毒组学正式应用于科学研究。简而言之,宏病毒组学就是应用特殊方法把特定环境中所有病毒与其他微生物分开,然后提取的病毒核酸,用高通量技术进行病毒核酸测序,依托现有数据库进行相应的比对工作,并运用软件分析处理后得到研究样品中病毒群落的组成信息。高通量测序技术对核酸进行测序是非特异的,因此,对一无所知的核酸也可以实现鉴别。
新发人畜共患病呈现逐年递增的趋势,人类想要征服新发人畜共患病,就必须提前发掘潜在的新的致病的病原,并针对新病原进行基因组分析、流行病学调查、致病机制及疫苗开发等方面的研究。病毒宏基因组学是在宏基因组学基础上发展起来研究特定环境中病毒的新兴技术,该技术结合深度测序技术(第二代、第三代测序技术)已经在人类、动物、特定环境中挖掘出大量的新病毒,该技术不依赖于病毒培养及病毒序列,在国内外被普遍应用于新发人畜共患病病原的挖掘与临床诊断。就病毒宏基因组学在动物病毒研究中的应用及研究进展进行了介绍。
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。口腔微生物测序服务公司
起初应用于微生物检测的分子生物学技术是基因探针的方法。北京肠道微生物多样性分析服务
病毒宏基因组测序相关知识:DNA宏基因组测序的病原检出率均高于培养等传统方法,表现出良好的诊断性能。DNA宏基因组测序已被用于诊断各种临床传染性疾病,例如血液传染,肺和肺外结核(TB),侵袭性传染,寄生虫传染,传染性心内膜炎,复杂性肺炎,尿路传染和实体移植后的继发传染等,为临床传染性疾病的诊断和提供了新的前景。尽管一项多中心的回顾性研究表明,目前使用mcfDNA宏基因组测序作为诊断常见传染疾病的工具的优势并不明显,但它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。北京肠道微生物多样性分析服务