北京微生物多樣性測(cè)序分析公司

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2024-07-15

病毒宏基因組測(cè)序是在宏基因組學(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。而所謂宏基因組學(xué)(metagenomics)就是一種以環(huán)境樣品中的微生物群體基因組為研究對(duì)象,以功能基因篩選和測(cè)序分析為研究手段,以微生物多樣性、種群結(jié)構(gòu)、進(jìn)化關(guān)系、功能活性、相互協(xié)作關(guān)系及與環(huán)境之間的關(guān)系為研究目的的新的微生物研究方法。一般包括從環(huán)境樣品中提取基因組DNA,克隆DNA到合適的載體,導(dǎo)入宿主菌體,篩選目的轉(zhuǎn)化子等工作。起初應(yīng)用于微生物檢測(cè)的分子生物學(xué)技術(shù)是基因探針的方法。北京微生物多樣性測(cè)序分析公司

狀病毒的發(fā)現(xiàn),病原宏基因組測(cè)序功不可沒(méi)。對(duì)一種新病毒進(jìn)行鑒定和檢測(cè),其中非常關(guān)鍵的步驟就是獲得病毒的全基因組信息。在此次病情監(jiān)測(cè)和防控中,病原宏基因組測(cè)序發(fā)揮了至關(guān)重要的作用,利用其技術(shù)優(yōu)勢(shì),研究人員在五天內(nèi)就鑒定并分析出冠狀病毒的基因組,而2003年SARS的鑒定耗時(shí)5月余、2013年H7N9的鑒定耗時(shí)1月余。冠狀病毒2019-nCoV為線性單鏈RNA(ssRNA)病毒,基因組全長(zhǎng)包含29903個(gè)核苷酸,10個(gè)基因。病毒基因組序列為進(jìn)一步分析其傳染機(jī)理,傳播途徑,藥物靶點(diǎn)等提供了有利的支持。北京微生物多樣性測(cè)序分析公司所謂宏基因組學(xué)是一種以環(huán)境樣品中的微生物群體基因組為研究對(duì)象。

病毒宏基因組測(cè)序的研究案例:噬菌體是糞便病毒組的主要成員,糞便病毒組移植(FVT)或能有效的調(diào)節(jié)腸道菌群。在該項(xiàng)概念驗(yàn)證試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),接受瘦小鼠的糞便病毒組移植后,飼喂高脂食物的小鼠體重增長(zhǎng)變慢,同時(shí)還能保持正常的血糖指標(biāo),F(xiàn)VT引起的腸道菌群變化介導(dǎo)了這些保護(hù)性功能代謝作用。這項(xiàng)研究表明,F(xiàn)VT療法或能用來(lái)改善肥胖和糖尿病等腸道菌群相關(guān)代謝類疾病。對(duì)噬菌體不造成損傷,大程度保證了病毒活性,適用于下游FVT研究。宏病毒組學(xué)(ViralMetagenomics)是宏基因組學(xué)的一個(gè)分支,但與傳統(tǒng)的宏基因組學(xué)概念不同,它是在宏基因組學(xué)概念的基礎(chǔ)上,結(jié)合病毒自身的特點(diǎn),將宏基因組學(xué)方法應(yīng)用到病毒學(xué)領(lǐng)域而形成的。

傳統(tǒng)上人類血液被認(rèn)為是無(wú)菌的,微生物血漿細(xì)胞游離DNA(mcfDNA)可能有兩種來(lái)源,包括微生物(細(xì)菌,病毒或噬菌體)的易位,這是指屬于人類微生物組的微生物細(xì)胞或其組成部分通過(guò)與外部環(huán)境連通的上皮粘膜進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)。另外,當(dāng)組織粘膜被局部傳染(例如口腔,肺和皮膚傳染)或物理?yè)p傷(例如侵入性的手術(shù)或意外傷害)破壞時(shí),侵入性的病原體可能會(huì)偶然進(jìn)入血液,在嚴(yán)重的情況下引起菌血癥或病毒血癥。一旦進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng),微生物核酸就會(huì)通過(guò)循環(huán)核酸外切酶被降解,然后形成小的DNA的片段,即微生物血漿細(xì)胞游離DNA(mcfDNA)。mcfDNA是一種新興的傳染性疾病診斷生物標(biāo)志物。盡管絕大多數(shù)cfDNA來(lái)自于患者自身的細(xì)胞,但在急性傳染期間可從血漿中檢測(cè)到微生物病原體的微量物質(zhì)。宏基因組測(cè)序是通過(guò)比對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù),得到病原體的信息。

病毒宏基因組學(xué):病毒宏基因組學(xué)是宏基因組學(xué)的一個(gè)分支,指研究特定環(huán)境中的病毒群落的一門(mén)技術(shù)。近年來(lái)隨著新測(cè)序技術(shù)的不斷發(fā)展,尤其是第二代、第三代測(cè)序儀的出現(xiàn),使病毒宏基因組學(xué)發(fā)展尤為迅速。對(duì)海洋中病毒群體進(jìn)行了研究,闡明海水中病毒群體以噬菌體為主,并且是應(yīng)用宏基因組學(xué)分析人糞便中不能培養(yǎng)的病毒群落,標(biāo)志病毒宏基因組學(xué)的開(kāi)端。病毒宏基因組學(xué)這一概念,其描述的是環(huán)境中的病毒群落―噬菌體。再次提到病毒宏基因組學(xué)這一概念,并對(duì)宏基因組學(xué)挖掘新病毒的方法進(jìn)行了闡述,側(cè)重于人和動(dòng)物機(jī)體中的真核病毒群落。宏基因組測(cè)序技術(shù)不依賴于微生物的分離培養(yǎng)。河北病毒多樣性分析

宏基因組測(cè)序以特定環(huán)境中的整個(gè)微生物群落作為研究的對(duì)象,不需對(duì)微生物進(jìn)行分離培養(yǎng)。北京微生物多樣性測(cè)序分析公司

新發(fā)人畜共患病呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì),人類想要征服新發(fā)人畜共患病,就必須提前發(fā)掘潛在的新的致病的病原,并針對(duì)新病原進(jìn)行基因組分析、流行病學(xué)調(diào)查、致病機(jī)制及疫苗開(kāi)發(fā)等方面的研究。病毒宏基因組學(xué)是在宏基因組學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)研究特定環(huán)境中病毒的新興技術(shù),該技術(shù)結(jié)合深度測(cè)序技術(shù)(第二代、第三代測(cè)序技術(shù))已經(jīng)在人類、動(dòng)物、特定環(huán)境中挖掘出大量的新病毒,該技術(shù)不依賴于病毒培養(yǎng)及病毒序列,在國(guó)內(nèi)外被普遍應(yīng)用于新發(fā)人畜共患病病原的挖掘與臨床診斷。就病毒宏基因組學(xué)在動(dòng)物病毒研究中的應(yīng)用及研究進(jìn)展進(jìn)行了介紹。北京微生物多樣性測(cè)序分析公司