病毒宏基因組學(xué)的研究過(guò)程包括以下幾個(gè)步驟:樣品的處理、病毒宏基因組學(xué)文庫(kù)構(gòu)建和數(shù)據(jù)分析與處理。樣品的制備較關(guān)鍵的是樣品的處理、遺傳物質(zhì)的分離和富集。樣品的制備關(guān)鍵應(yīng)做到提取能夠表示該環(huán)境的高純度樣本,并除去非病毒核酸細(xì)胞和遺傳物質(zhì)的干擾。富集微生物及去除非目的性的細(xì)胞和遺傳物質(zhì)是分離高質(zhì)量的遺傳物質(zhì)的前提,提取高純度的表示特定環(huán)境中的遺傳物質(zhì)是宏基因組學(xué)研究過(guò)程中的難題。正切流過(guò)濾系統(tǒng)、差異過(guò)濾、梯度離心、空心纖維過(guò)濾、DNA酶和RNA酶處理、序列非依賴(lài)的單引物擴(kuò)增(Sequence-independentsingleprimeramplification,SISPA)等技術(shù)可用于樣品的制備,而SYBR金染色法可用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)處理樣品中病毒顆粒的數(shù)量。病毒宏基因組學(xué)已經(jīng)涉及到農(nóng)業(yè)、工業(yè)及畜牧業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。廣東土壤微生物分析服務(wù)公司
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(lèi)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。河南腸道微生物分析宏基因組技術(shù)都是在細(xì)菌領(lǐng)域使用的。
在政策促進(jìn)下,未來(lái)將在醫(yī)藥、保養(yǎng)短缺地區(qū)建設(shè)一批高水平臨床醫(yī)治中心、高層次的人才培養(yǎng)基地和高水平的科研創(chuàng)新與轉(zhuǎn)化平臺(tái),培育一批品牌優(yōu)勢(shì)明顯、跨區(qū)域提供高水平服務(wù)的集團(tuán)。根據(jù)病毒測(cè)序,病毒全基因組測(cè)序,病毒宏基因組測(cè)序,未知病原鑒定相關(guān)領(lǐng)域極新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),《2019年本》在鼓勵(lì)類(lèi)條目中新增了技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的有關(guān)內(nèi)容。例如,在化學(xué)原料藥領(lǐng)域增加了“連續(xù)反應(yīng)”等技術(shù),在技術(shù)領(lǐng)域增加了“基因醫(yī)治”和“抗體偶聯(lián)”等技術(shù),在藥用包裝材料領(lǐng)域增加了“中性硼硅藥用玻璃”等材料與技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用,在醫(yī)藥領(lǐng)域增加了“人工智能輔助醫(yī)藥設(shè)備”等新技術(shù)內(nèi)容。
宏基因組學(xué)或元基因組(metagenomics),其定義為“Thecollectivegenomesofsoilmicroflora”。該學(xué)科可追溯到第1次提出環(huán)境基因組學(xué)的概念,在對(duì)太平洋浮游生物進(jìn)行系統(tǒng)分類(lèi)時(shí)構(gòu)建了第1個(gè)噬菌體文庫(kù),并發(fā)現(xiàn)了15種全新的細(xì)菌序列。宏基因組學(xué)概念是“土壤中所有微生物基因組的總和”命名為土壤宏基因組,系統(tǒng)給出了宏基因組的概念,提出針對(duì)特定環(huán)境樣品中遺傳物質(zhì)總和進(jìn)行非培養(yǎng)研究。對(duì)宏基因組進(jìn)一步概括為“應(yīng)用現(xiàn)代的分子生物學(xué)技術(shù)直接從環(huán)境中獲取的目的微生物群落基因組,叫宏基因組”。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。
探普生物對(duì)樣本進(jìn)行宏病毒組測(cè)序?qū)嶒?yàn)基于二代測(cè)序技術(shù)。經(jīng)過(guò)核酸純化-文庫(kù)構(gòu)建-生物信息學(xué)分析這3大基本流程后,樣本轉(zhuǎn)換成了序列數(shù)據(jù)。首先,在核酸純化環(huán)節(jié),探普提供專(zhuān)門(mén)針對(duì)病毒的核酸純化樣本指南,以提高純度和得率,與此同時(shí)探普生物也提供核酸純化服務(wù)。第二,文庫(kù)構(gòu)建環(huán)節(jié)。樣本的核酸具備濃度低,總量少的特點(diǎn)。探普生物專(zhuān)門(mén)針對(duì)這一點(diǎn)開(kāi)發(fā)了超微量核酸文庫(kù)構(gòu)建,可以將0.01ng/μl甚至更低濃度的核酸構(gòu)建成測(cè)序文庫(kù)。第三,生物信息學(xué)分析環(huán)節(jié)。寄生性質(zhì)的生物下機(jī)數(shù)據(jù)一般都伴隨大量的宿主和其他微生物的數(shù)據(jù)。探普生物基于該特點(diǎn),優(yōu)化了自有數(shù)據(jù)庫(kù),搭載了專(zhuān)門(mén)用的的生物信息學(xué)分析流程,可處理復(fù)雜背景下的目標(biāo)物種序列。病毒宏基因組學(xué)的研究過(guò)程主要包括以下步驟:樣品的處理、病毒宏基因組學(xué)文庫(kù)構(gòu)建和數(shù)據(jù)分析與處理。廣東土壤微生物分析服務(wù)公司
基于NGS的宏基因組學(xué)檢測(cè)技術(shù)在2014年被用于臨床傳染患者的病原學(xué)診斷。廣東土壤微生物分析服務(wù)公司
對(duì)樣本進(jìn)行宏病毒組測(cè)序具有的意義:和細(xì)菌的宏基因組相似,病毒宏基因組也是旨在研究微生物群體中的物種分布規(guī)律和差異,通過(guò)大數(shù)據(jù)分析微生物群體的功能。通過(guò)對(duì)樣本進(jìn)行宏病毒組測(cè)序,我們可以了解單個(gè)樣本里有什么病毒,相對(duì)含量是多少,優(yōu)勢(shì)物種是什么;還可以了解不同群體間物種分布有何差異,結(jié)合樣本來(lái)源和其所屬環(huán)境,指導(dǎo)下游的實(shí)驗(yàn)方向。于科研,好的群體和樣本可以發(fā)表質(zhì)量的學(xué)術(shù)論文;于臨床,可以輔助臨床醫(yī)生進(jìn)行微生物侵染類(lèi)疾病診斷并在一定程度提供用藥指導(dǎo)。隨著數(shù)據(jù)庫(kù)日趨完善,對(duì)樣本進(jìn)行宏病毒組測(cè)序以后,我們將獲得越來(lái)越豐富的信息,它有朝一日會(huì)成為研究者非常常規(guī)的研究手段。廣東土壤微生物分析服務(wù)公司