病毒宏基因组学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,是某类样本中所有病毒(virus)或病毒类似物(virus-like-particle)及其所携带遗传信息的总称。宏病毒组直接以环境中所有病毒的遗传物质为研究对象,能够快速准确的鉴定出环境中所有的病毒组成,在病毒发现、病毒溯源、微生物预警等研究方面具有重要作用。宏病毒研究可应用于人或动物肠道或者血液样本、海洋、土壤等的研究,用以挖掘潜在的对人类和环境的危害。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常用的基因测序方法。长沙土壤微生物多样性分析原理
宏病毒组学(ViralMetagenomics)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。病毒宏基因组测序分析技术可以通过控制微生物的生长环境来判断微生物的种属类型。
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)。
传统上,人类血液被认为是无菌的。微生物血浆细胞游离DNA(mcfDNA)可能有两种来源,包括微生物(细菌,病毒或噬菌体)的易位,这是指属于人类微生物组的微生物细胞或其组成部分通过与外部环境连通的上皮粘膜进入循环系统。另外,当组织粘膜被局部传染(例如口腔,肺和皮肤传染)或物理损伤(例如侵入性的手术或意外伤害)破坏时,侵入性的病原体可能会偶然进入血液,在严重的情况下引起菌血症或病毒血症。一旦进入循环系统,微生物核酸就会通过循环核酸外切酶被降解,然后形成小的DNA的片段,即微生物血浆细胞游离DNA(mcfDNA)。mcfDNA是一种新兴的传染性疾病诊断生物标志物。尽管绝大多数cfDNA来自于患者自身的细胞,但在急性传染期间可从血浆中检测到微生物病原体的微量物质。病毒宏基因组也是旨在研究微生物群体中的物种分布规律和差异,通过大数据分析微生物群体的功能。
对于病毒的全基因组进行测序价格合理;样品具备什么条件才可以获得比较质量的组装效果?其他公司对用于测序的样本的要求较高。探普生物对病毒的全基因组进行测序是基于探普的专有流程,样本要求非常低,不要求粒子纯化,不要求总量到达微克,按探普的专门的收样标准和送样流程进行即可。简言之,经过细胞或其他方式培养的样本,若载量较高,不需要复杂处理,直接破碎细胞取上清提取核酸都可以获得非常好的组装效果;而临床标本,需要看情况,对于被侵害严重的个体,释放较高的部位也可以获得很好的效果;其他类型的样本,就需要测ct值来确定是否可以进行实验,以及评估测序效果。有很多微生物通过传统技术是无法鉴别的。深圳水体微生物测序分析哪家好
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.长沙土壤微生物多样性分析原理
病毒宏基因组学的相关知识:病毒是引发人畜共患病的主要病原体之一,伴随环境、生态和人类行为等各方面因素的变化,新发人畜共患病也呈现逐年递增的趋势,它们极大地威胁着人类和动物的健康和生命,并给畜牧业和农业的健康发展以及自然界生态链的平衡带来危害及灾难。然而,许多新发人畜共患病的病原初往往是未知的,如1986年的牛海绵状脑病、1999年的尼帕病毒、2003年的SARS冠状病毒、1997至今不断变异的高致病性禽流感H5和H;7、2009年的甲型H1N1、2010年的布尼亚病毒,它们都经历了一个从未知到己知的探索过程。为此,及早地发现,鉴别未知的或新出现的病原,是有效预防和控制传染病的先决条件之一。传统的诊断技术已不能满足提前预警或快速诊断新发人畜共患病的需求。近年来,病毒宏基因组学的出现和兴起,为人类诊断新发人畜共患病和探索潜在的病原提供了巨大的帮助。长沙土壤微生物多样性分析原理