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。由于微生物是对无菌性的重大威胁,对环境微生物的准确鉴定通常是制药行业良好的生产实践(GMP)要求。河北病原微生物多样性测序分析价格
基因测序技术在此次中起到了至关重要的作用,我国科研单位在一个月之内迅速发现了正确的致病病毒并完成测序,得到了WHO的赞许。我国科学研究者对病毒序列、变异、核酸检测手段的分享也为全世界应对COVID-19带来了极有力的支持。在病毒检测过程中,一种测序技术获得了市场的普遍关注,这个技术就是宏基因组测序(mNGS)技术。宏基因组学(Metagenomics),是以特定环境样品中整个微生物群落基因组作为研究对象,无需分离培养,直接提取环境样本的DNA进行高通量测序。对于临床而言,mNGS可以准确的分析患者样本全部微生物,这一点对于传染性疾病的病原体研究具有极高的应用价值。郑州水体微生物测序分析诊断全基因组测序是对未知基因组序列的物种进行个体的基因组测序。
宏基因组应用:特定生物种基因组研究使人们的认识单元实现了从单一基因到聚合基因的转变,宏基因组研究将使人们摆脱物种界限,揭示更高更复杂层次上的生命运动规律。在目前的基因结构功能认识和基因操作技术背景下,细菌宏基因组成为研究和开发的主要对象。细菌宏基因组细菌人工染色体文库筛选和基因系统学分析使研究者能更有效地开发细菌基因资源,更深入地洞察细菌多样性。如宏基因组成为生物催化剂的新来源。病毒宏基因组测序是指通过高通量测序对整个环境中的病毒进行研究,以获得单个样品的饱和数据量,可进行病毒群体的物种分类、复杂度分析、群体结构分析、功能注释、样品间的病毒种类或基因差异分析。宏基因组测序研究摆脱了对病毒分离培养的限制,为环境中各种病毒的研究提供了有效工具,并可以通过宏基因组深度测序挖掘具有应用价值的基因资源。
在运用宏基因组测序方法检测的样本量位居全球前列,样本总数居国内第二,其中脑脊液检测量位列全球前二强。除了传染病的应用场景之外,利用mNGS还可以对菌群进行菌株鉴定分型、耐药基因与毒力基因的检测,适用于抗传染院内传染管理的评估。在越来越多的证据表明微生物对人体免疫系统能够产生影响,以及微生物菌群会参与到神经退行性疾病、糖尿病等疾病的发生和发展当中,微生物疗法获得了越来越多的关注,而mNGS未来也可以为人们深入分析人体菌群微生态、研究微生物疗法提供一种可靠的技术手段。有很多微生物通过传统技术是无法鉴别的。
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)。病毒研究的发展常常与病毒培养和检测方法的进步有密切的关系。河北病原微生物多样性测序分析价格
病毒株往往都需要获得尽量完整的基因组序列来指导下一步的研究。河北病原微生物多样性测序分析价格
对样本进行宏病毒组测序有什么意义?和细菌的宏基因组相似,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。通过对样本进行宏病毒组测序,我们可以了解单个样本里有什么病毒,相对含量是多少,优势物种是什么;还可以了解不同群体间物种分布有何差异,结合样本来源和其所属环境,指导下游的实验方向。于科研,好的群体和样本可以发表质量的学术论文;于临床,可以辅助临床医生进行微生物侵染类疾病诊断并在一定程度提供用药指导。随着数据库日趋完善,对样本进行宏病毒组测序以后,我们将获得越来越丰富的信息,它有朝一日会成为研究者非常常规的研究手段。河北病原微生物多样性测序分析价格