宏基因组分析诊断

病毒相关知识：病毒是地球上数量多的生物实体，其中细菌病毒(即噬菌体)约有1031个类群，从海洋到陆地再到人体几乎都是它们的栖息地。研究者将病毒视为调节人类生态系统的重要成员，人体内主要包括真核病毒和噬菌体，包括双链DNA(double-strandedDNA,dsDNA)，单链DNA(single-strandedDNA,ssDNA)和RNA病毒。随着对病毒研究的普遍开展，“病毒组”与“病毒组学”的概念也应运而生，这些术语分别涵盖了栖息在生态系统中的所有病毒及其基因组和对它们的研究(LefkowitzEJ,etal,2017)。根据病毒不同的特征进行分类，包括病毒的宿主范围；病毒的形态学；病毒的基因组大小；病毒的核酸组成成分以及病毒的致病性。虽然所有的性状在病毒分类学的确定中都很重要，但目前利用平均核苷酸同源性（ANI）和系统发育关系进行序列比较被视为定义和区分病毒群类的主要标准。高通量测序技术对核酸进行测序是非特异的，因此,对一无所知的核酸也可以实现鉴别.宏基因组分析诊断

宏基因组测序技术注意事项：传统微生物检测由于时间长、阳性率低、检测目标单一，限制了传染疾病的诊治。宏基因组测序技术不依赖于微生物的分离培养，克服了传统的纯培养方法的技术限制，为研究和开发利用占微生物种类99%以上的未可培养的微生物提供了一种新的途径和良好的策略。宏基因组测序以无需纯化培养、能够快速全方面的展示序列信息的优势，逐步在临床上得到了普遍应用。病原宏基因组测序检测出病原体并报告相应被检测出的序列数，再依据大数据库判定是否为致病病原体。然而不同的测序平台采用不同的数据库，再由不同的研发、临床和检验**解读，缺乏统一标准，结果也会出现差异。因此仍需将病原宏基因组测序检测数据和临床更好的结合，从而更准确鉴定致病病原体。宏基因组分析诊断高通量测序技术对核酸进行测序是非特异的，因此,对一无所知的核酸也可以实现鉴别。

宏基因组概念：宏基因组有广义和狭义两种概念。广义的概念是指所有可能与人的生活密切相关的微生物的基因组，包括长期共生在体内的微生物，也包括可以进入体内，对人类的生活造成不同形式的影响的微生物。而狭义的宏基因组是只指长期共生在体内的微生物。宏基因组测序分析技术：单是共生在人体内的微生物就有1000多种，特别是胃肠道内的微生物为丰富。宏基因组除了这些微生物外，也包括以其他方式偶尔进入人体内的微生物，这些微生物可能形成病源体，影响我们的健康。现在科学家可以分析和发现引起疾病的异常微生物存在与活动，从而保护人体的健康。

病毒宏基因组学的相关知识：病毒是引发人畜共患病的主要病原体之一，伴随环境、生态和人类行为等各方面因素的变化，新发人畜共患病也呈现逐年递增的趋势，它们极大地威胁着人类和动物的健康和生命，并给畜牧业和农业的健康发展以及自然界生态链的平衡带来危害及灾难。然而，许多新发人畜共患病的病原初往往是未知的，如1986年的牛海绵状脑病、1999年的尼帕病毒、2003年的SARS冠状病毒、1997至今不断变异的高致病性禽流感H5和H；7、2009年的甲型H1N1、2010年的布尼亚病毒，它们都经历了一个从未知到己知的探索过程。为此，及早地发现，鉴别未知的或新出现的病原，是有效预防和控制传染病的先决条件之一。传统的诊断技术已不能满足提前预警或快速诊断新发人畜共患病的需求。近年来，病毒宏基因组学的出现和兴起，为人类诊断新发人畜共患病和探索潜在的病原提供了巨大的帮助。宏基因组测序能够快速全方面的展示序列信息的优势。

在传统的诊断检测中对病原体的诊断检测是通过体外培养的方式进行，但是不同微生物的培养条件不一样；不同的微生物的培养技术要求也不一样；同时，体外培养受时间、空间和培养技术人员的限制。宏基因组分析技术是一种的病源体诊断检测技术，可以在不通过任何培养过程的条件下，通过基因序列的比对，发现和鉴别罕见病源体引起的疾病，从而针对性地使用药物，使病源微生物传染所形成的疾病的准确、高效。元基因组（宏基因组）学研究不要求对每个微生物进行分离、纯化和培养，而是直接从样品中提取基因组DNA后进行测序分析。通过元基因组测序，能够揭示微生物群落多样性、种群结构、进化关系、功能活性及环境之间的相互协作关系，极大地扩展了微生物学的研究范围。病原微生物二代测序也称宏基因组测序（mNGS）是目前临床上针对病原常用的基因测序方法。宏基因组分析诊断

对病毒全基因组进行测序，利用生物信息分析手段，得到病毒的全基因组序列.宏基因组分析诊断

病毒宏基因组测序的研究案例：噬菌体是粪便病毒组的主要成员，粪便病毒组移植（FVT）或能有效的调节肠道菌群。在该项概念验证试验中发现，接受瘦小鼠的粪便病毒组移植后，饲喂高脂食物的小鼠体重增长变慢，同时还能保持正常的血糖指标，FVT引起的肠道菌群变化介导了这些保护性功能代谢作用。这项研究表明，FVT疗法或能用来改善肥胖和糖尿病等肠道菌群相关代谢类疾病。对噬菌体不造成损伤，大程度保证了病毒活性，适用于下游FVT研究。宏病毒组学(ViralMetagenomics)是宏基因组学的一个分支，但与传统的宏基因组学概念不同，它是在宏基因组学概念的基础上，结合病毒自身的特点，将宏基因组学方法应用到病毒学领域而形成的。宏基因组分析诊断