病原微生物二代測序也稱宏基因組測序(mNGS)是目前臨床上針對病原較常用的基因測序方法。通過對疑似傳染標本采集提取后(無需培養(yǎng))直接進行高通量測序,利用病原微生物數據庫比對和分析后可以獲得疑似致病微生物種屬信息?;贜GS的宏基因組學檢測技術在2014年被用于臨床傳染患者的病原學診斷。目前,多個省市已經將病原微生物二代測序納入醫(yī)保報銷,助力病毒檢測!目前,國家微生物科學數據中心數據資源總量已超過300TB,數據記錄數超過了40億條??捎糜谂R床的微生物數據庫包括了超過18000條信息。探普生物的研發(fā)團隊都是來自全國各地病毒學、微生物學專業(yè)高校的。河南宏病毒學測序方法
隨著測序技術的發(fā)展,對微生物群(微生物組)的研究逐漸加深,研究熱點越來越多集中于環(huán)境和生物體相互作用的微生物群。加之測序成本降低,分析技術不斷提升,都使得宏基因組測序技術得到普遍應用。為什么要做宏基因組:宏基因組相對16S來說其物種分辨率會更高,隨著物種測序完成越來越多,數據庫更加完善,在腸道菌群方面基本能實現97%以上的菌都能鑒定到種,90%以上到菌株層面。而且可以同時獲得除RNA病毒外的所有物種的分布。此外包括菌基因組CNV等方法的出現,可以直接通過大規(guī)模宏基因組測序不只找到可能的菌,進一步還能鑒定出特定候選基因區(qū)段。河南宏病毒學測序方法宏基因組測序逐步在臨床上得到了很多的應用。
病毒宏基因組學:病毒宏基因組學是宏基因組學的一個分支,指研究特定環(huán)境中的病毒群落的一門技術。近年來隨著新測序技術的不斷發(fā)展,尤其是第二代、第三代測序儀的出現,使病毒宏基因組學發(fā)展尤為迅速。對海洋中病毒群體進行了研究,闡明海水中病毒群體以噬菌體為主,并且是應用宏基因組學分析人糞便中不能培養(yǎng)的病毒群落,標志病毒宏基因組學的開端。病毒宏基因組學這一概念,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這一概念,并對宏基因組學挖掘新病毒的方法進行了闡述,側重于人和動物機體中的真核病毒群落。
病毒宏基因組學的研究過程包括以下幾個步驟:樣品的處理、病毒宏基因組學文庫構建和數據分析與處理。樣品的制備較關鍵的是樣品的處理、遺傳物質的分離和富集。樣品的制備關鍵應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胞和遺傳物質的干擾。富集微生物及去除非目的性的細胞和遺傳物質是分離高質量的遺傳物質的前提,提取高純度的表示特定環(huán)境中的遺傳物質是宏基因組學研究過程中的難題。正切流過濾系統(tǒng)、差異過濾、梯度離心、空心纖維過濾、DNA酶和RNA酶處理、序列非依賴的單引物擴增(Sequence-independentsingleprimeramplification,SISPA)等技術可用于樣品的制備,而SYBR金染色法可用于實時監(jiān)測處理樣品中病毒顆粒的數量。宏基因組測序是通過比對數據庫,得到病原體的信息。
病原體-宏基因組的測序:1.開發(fā)了一種經過驗證的臨床mNGS檢測方法,用于在許可的微生物實驗室中診斷腦脊髓液(CSF)引起的腦膜炎和腦炎的傳染原因。2.開發(fā)了定制的生物信息學管道SURPI+,以快速分析mNGS數據,生成檢測到的病原體的自動摘要,并提供用于評估和解釋結果的圖形用戶界面。3.mNGS提供了一種全方面的方法,通過該方法可以在一次測定中準確鑒定幾乎所有潛在病原體-病毒,細菌,寄生蟲。4.將mNGS測試遷移到臨床微生物學實驗室仍然面臨許多挑戰(zhàn):1、缺乏用于mNGS臨床驗證的既定藍圖;2、難以將病原體從殖民者或污染物中區(qū)分開;3、缺乏專為臨床診斷使用的生物信息學軟件;4、注重質量和全方面性的可獲得的參考數據庫;5、臨床實驗室改進修正案(CLIA)環(huán)境中,患者診斷測試固有的法規(guī)遵從性要求。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,通過大數據分析微生物群體的功能。河南宏病毒學測序方法
探普生物對樣本進行宏病毒組測序實驗基于二代測序技術。河南宏病毒學測序方法
病毒宏基因組測序:在運用宏基因組測序方法檢測的樣本量位居全球前列,樣本總數居國內第二,其中腦脊液檢測量位列全球前二強。除了傳染病的應用場景之外,利用mNGS還可以對菌群進行菌株鑒定分型、耐藥基因與毒力基因的檢測,適用于抗傳染院內傳染管理的評估。在越來越多的證據表明微生物對人體免疫系統(tǒng)能夠產生影響,以及微生物菌群會參與到神經退行性疾病、糖尿病等疾病的發(fā)生和發(fā)展當中,微生物療法獲得了越來越多的關注,而mNGS未來也可以為人們深入分析人體菌群微生態(tài)、研究微生物療法提供一種可靠的技術手段。河南宏病毒學測序方法