安徽水體微生物多樣性分析價格

來源: 發(fā)布時間:2021-07-21

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(biāo)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(shù)據(jù)庫比對和分析后可以獲得疑似致病微生物種屬信息。基于NGS的宏基因組學(xué)檢測技術(shù)在2014年被用于臨床傳染患者的病原學(xué)診斷。目前,多個省市已經(jīng)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(xué)數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)資源總量已超過300TB,數(shù)據(jù)記錄數(shù)超過了40億條??捎糜谂R床的微生物數(shù)據(jù)庫包括了超過18000條信息。對樣本進行宏病毒組測序于臨床,可以輔助臨床醫(yī)生進行微生物侵染類疾病診斷并在一定程度提供用藥指導(dǎo)。安徽水體微生物多樣性分析價格

宏基因組測序的挑戰(zhàn):背景干擾,病原樣本深藏在大量宿主和其它微生物之內(nèi),臨床病原常為起始量低,背景噪音大的復(fù)雜樣本,大量宿主信號掩蓋了微量病原信號,致使敏感性偏低,難以有效區(qū)分。另外,因為RNA病毒需先轉(zhuǎn)化為互補DNA(cDNA)再進行測序,因此病原宏基因組測序技術(shù)對RNA病原體檢出率比DNA病毒更低。可以考慮對核酸樣本進行特殊的處理,對病毒序列進行特異性富集,再進行建庫測序。質(zhì)量控制:病原宏基因組測序技術(shù)涉及一系列繁瑣的實驗操作過程,例如文庫構(gòu)建涉及到基因組打斷,測序接頭鏈接,全基因組擴增等多個步驟,每一步驟的目標(biāo)是要每個分子都以相同的效率執(zhí)行每個步驟,打斷有損失,連接有差別,擴增有偏好,都會帶來檢測誤差。安徽水體微生物多樣性分析價格病毒宏基因組測序可直接對樣本中的核酸進行高通量測序。

病毒相關(guān)知識:病毒是地球上數(shù)量多的生物實體,其中細(xì)菌病毒(即噬菌體)約有1031個類群,從海洋到陸地再到人體幾乎都是它們的棲息地。研究者將病毒視為調(diào)節(jié)人類生態(tài)系統(tǒng)的重要成員,人體內(nèi)主要包括真核病毒和噬菌體,包括雙鏈DNA(double-strandedDNA,dsDNA),單鏈DNA(single-strandedDNA,ssDNA)和RNA病毒。隨著對病毒研究的普遍開展,“病毒組”與“病毒組學(xué)”的概念也應(yīng)運而生,這些術(shù)語分別涵蓋了棲息在生態(tài)系統(tǒng)中的所有病毒及其基因組和對它們的研究(LefkowitzEJ,etal,2017)。根據(jù)病毒不同的特征進行分類,包括病毒的宿主范圍;病毒的形態(tài)學(xué);病毒的基因組大?。徊《镜暮怂峤M成成分以及病毒的致病性。雖然所有的性狀在病毒分類學(xué)的確定中都很重要,但目前利用平均核苷酸同源性(ANI)和系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進行序列比較被視為定義和區(qū)分病毒群類的主要標(biāo)準(zhǔn)。

病毒宏基因組學(xué)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(xué)文庫構(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(shù)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(shù)量。DNA宏基因組測序的病原檢出率均高于培養(yǎng)等傳統(tǒng)方法,表現(xiàn)出良好的診斷性能。

病毒宏基因組學(xué)中包含兆級的短序列片段(Reads)。通過不同的序列拼接軟件將Reads拼接較長的DNA序列片斷(Contigs)。數(shù)據(jù)組裝可通過K-mer分析評估各個樣品的測序深度,通過對SOAPdenovo設(shè)置不同K值,篩選較好組裝結(jié)果,對較好組裝結(jié)果進行校正,并統(tǒng)計Reads利用率。接著利用已測序生物體的DNA序列構(gòu)建數(shù)據(jù)庫,將拼接后的Contigs通過不同的鑒定方案,與數(shù)據(jù)庫里的DNA序列信息進行比對,確定該序列來自的生物群落,篩選有用的基因信息。此外,還可以用一些工具對序列進行基因預(yù)測(如Metagene、GeneMark、FragGeneScan等)。樣品具備什么條件才能獲得比較質(zhì)量的宏基因組分析效果?安徽水體微生物多樣性分析價格

宏基因組是1998 年提出的新名詞。安徽水體微生物多樣性分析價格

目前技術(shù)的進一步成熟,未來二代測序病原體檢測應(yīng)進一步在成本下降、診斷標(biāo)準(zhǔn)完善、質(zhì)量控制提升等方面進行完善。同時應(yīng)進一步增加大樣本量的研究,以建立中國傳染病原體宏基因組學(xué)檢測的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。對于懷疑神經(jīng)系統(tǒng)急性傳染的患者,如有條件,推薦在抽取腦脊液時同步留取2mL腦脊液標(biāo)本保存于-16~20℃冰箱。在完成常規(guī)生物化學(xué)檢查和培養(yǎng)之后,若3d內(nèi)未獲得明確的病原學(xué)依據(jù)且經(jīng)驗性抗傳染無效,推薦對留存的腦脊液標(biāo)本進行二代測序檢測。若未留存標(biāo)本,可重新采集標(biāo)本(A,Ⅱ)。安徽水體微生物多樣性分析價格