長(zhǎng)沙水體微生物測(cè)序分析

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2021-07-13

宏基因組的應(yīng)用:特定生物種基因組研究使人們的認(rèn)識(shí)單元實(shí)現(xiàn)了從單一基因到聚合基因的轉(zhuǎn)變,宏基因組研究將使人們擺脫物種界限,揭示更高更復(fù)雜層次上的生命運(yùn)動(dòng)規(guī)律。在目前的基因結(jié)構(gòu)功能認(rèn)識(shí)和基因操作技術(shù)背景下,細(xì)菌宏基因組成為研究和開發(fā)的主要對(duì)象。細(xì)菌宏基因組細(xì)菌人工染色體文庫(kù)篩選和基因系統(tǒng)學(xué)分析使研究者能更有效地開發(fā)細(xì)菌基因資源,更深入地洞察細(xì)菌多樣性。如宏基因組成為生物催化劑的新來(lái)源。病毒宏基因組測(cè)序是指通過(guò)高通量測(cè)序?qū)φ麄€(gè)環(huán)境中的病毒進(jìn)行研究,以獲得單個(gè)樣品的飽和數(shù)據(jù)量,可進(jìn)行病毒群體的物種分類、復(fù)雜度分析、群體結(jié)構(gòu)分析、功能注釋、樣品間的病毒種類或基因差異分析。宏基因組測(cè)序研究擺脫了對(duì)病毒分離培養(yǎng)的限制,為環(huán)境中各種病毒的研究提供了有效工具,并可以通過(guò)宏基因組深度測(cè)序挖掘具有應(yīng)用價(jià)值的基因資源。宏基因組測(cè)序技術(shù)不依賴于微生物的分離培養(yǎng),克服了傳統(tǒng)的純培養(yǎng)方法的技術(shù)限制。長(zhǎng)沙水體微生物測(cè)序分析

病毒宏基因組測(cè)序可直接對(duì)樣本中的核酸進(jìn)行高通量測(cè)序,鑒定樣本中可能存在的病原菌,輔助臨床決策。覆蓋細(xì)菌、病毒、寄生蟲、衣原體、立克次氏體、螺旋體等13396種微生物;同時(shí)進(jìn)行耐藥基因檢測(cè),涵蓋266種耐藥菌,2984種抗性基因。宏基因組測(cè)序在新發(fā)腹瀉病毒鑒定中的應(yīng)用:發(fā)現(xiàn)和鑒定新病毒以及確定新病毒與疾病的關(guān)系是預(yù)防、診斷和新發(fā)病毒性傳染病的首要任務(wù)。高通量測(cè)序技術(shù)突破了傳統(tǒng)技術(shù)方法的局限,可以直接以標(biāo)本中所有的遺傳物質(zhì)為研究對(duì)象,從而能夠快速地鑒定出標(biāo)本中存在的病毒,形成了一門研究特定環(huán)境中病毒群落的新興學(xué)科:病毒宏基因組學(xué)(宏病毒組)。長(zhǎng)沙水體微生物測(cè)序分析技術(shù)的成熟,未來(lái)二代測(cè)序病原體檢測(cè)應(yīng)進(jìn)一步在成本下降、診斷標(biāo)準(zhǔn)完善、質(zhì)量控制提升等方面進(jìn)行完善。

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。

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)序逐步在臨床上得到了普遍應(yīng)用。

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。高通量測(cè)序技術(shù)能夠提供準(zhǔn)確而科學(xué)的基因測(cè)序分析結(jié)果,為病情防控提供有力技術(shù)保障。長(zhǎng)沙水體微生物測(cè)序分析

探普生物的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)都來(lái)自全國(guó)各地病毒學(xué)、微生物學(xué)專業(yè)的高校。長(zhǎng)沙水體微生物測(cè)序分析

宏病毒組學(xué)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。2002年,Breitbart等(BreitbartM,etal,2002)將宏基因組學(xué)方法應(yīng)用于海洋病毒群落的研究,發(fā)現(xiàn)噬菌體為海水中主要病毒組,這一研究標(biāo)志著宏病毒組學(xué)正式應(yīng)用于科學(xué)研究。簡(jiǎn)而言之,宏病毒組學(xué)就是應(yīng)用特殊方法把特定環(huán)境中所有病毒與其他微生物分開,然后提取的病毒核酸,用高通量技術(shù)進(jìn)行病毒核酸測(cè)序,依托現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行相應(yīng)的比對(duì)工作,并運(yùn)用軟件分析處理后得到研究樣品中病毒群落的組成信息。長(zhǎng)沙水體微生物測(cè)序分析