生物信息学分析

病毒宏基因组学是在宏基因组学理论的基础上，结合现有的病毒分子生物学检测技术而兴起的一个新的学科分支，是某类样本中所有病毒(virus)或病毒类似物(virus-like-particle)及其所携带遗传信息的总称。宏病毒组直接以环境中所有病毒的遗传物质为研究对象，能够快速准确的鉴定出环境中所有的病毒组成，在病毒发现、病毒溯源、微生物预警等研究方面具有重要作用。宏病毒研究可应用于人或动物肠道或者血液样本、海洋、土壤等的研究，用以挖掘潜在的对人类和环境的危害。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.生物信息学分析

病毒宏基因组测序可直接对样本中的核酸进行高通量测序，鉴定样本中可能存在的病原菌，辅助临床决策。覆盖细菌、病毒、寄生虫、衣原体、立克次氏体、螺旋体等13396种微生物；同时进行耐药基因检测，涵盖266种耐药菌，2984种抗性基因。宏基因组测序在新发腹泻病毒鉴定中的应用：发现和鉴定新病毒以及确定新病毒与疾病的关系是预防、诊断和新发病毒性传染病的首要任务。高通量测序技术突破了传统技术方法的局限，可以直接以标本中所有的遗传物质为研究对象，从而能够快速地鉴定出标本中存在的病毒，形成了一门研究特定环境中病毒群落的新兴学科：病毒宏基因组学(宏病毒组)。生物信息学分析微生物鉴定的用途：医疗保健：准确,快速地鉴定细菌和寄生虫，以进行正确和及时的疾病诊断。

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。

病毒宏基因组学：病毒宏基因组学是宏基因组学的一个分支，指研究特定环境中的病毒群落的一门技术。近年来随着新测序技术的不断发展，尤其是第二代、第三代测序仪的出现，使病毒宏基因组学发展尤为迅速。对海洋中病毒群体进行了研究，阐明海水中病毒群体以噬菌体为主，并且是应用宏基因组学分析人粪便中不能培养的病毒群落，标志病毒宏基因组学的开端。病毒宏基因组学这一概念，其描述的是环境中的病毒群落―噬菌体。再次提到病毒宏基因组学这一概念，并对宏基因组学挖掘新病毒的方法进行了阐述，侧重于人和动物机体中的真核病毒群落。所谓宏基因组学是一种以环境样品中的微生物群体基因组为研究对象。

病毒宏基因组测序：宏基因组测序对环境样本所有微生物基因组DNA进行提取和高通量测序，分析样本环境中所有微生物基因组信息。宏基因组测序解读微生物群体的多样性与丰度信息，分析微生物群体基因组及功能，也探求微生物与环境、微生物与宿主之间的关系，发掘和研究新的功能基因。生物信息分析内容1.测序质量分析与统计、评估；2.数据库比对；3.物种丰度分析；4.功能基因注释；5.基因功能丰度差异分析；6.Pathway富集分析；7.丰度差异基因/物种聚类分析；8.PCA分析。微生物的检测可以通过显微镜直接观察。生物信息学分析

可利用不同底物产生的不同代谢产物来间接检测该微生物内酶的有无，从而达到检测特定微生物的目的。生物信息学分析

病毒宏基因组学的研究过程包括以下几个步骤：样品的处理、病毒宏基因组学文库构建和数据分析与处理。样品的制备较关键的是样品的处理、遗传物质的分离和富集。样品的制备关键应做到提取能够表示该环境的高纯度样本，并除去非病毒核酸细胞和遗传物质的干扰。富集微生物及去除非目的性的细胞和遗传物质是分离高质量的遗传物质的前提，提取高纯度的表示特定环境中的遗传物质是宏基因组学研究过程中的难题。正切流过滤系统、差异过滤、梯度离心、空心纤维过滤、DNA酶和RNA酶处理、序列非依赖的单引物扩增（Sequence-independentsingleprimeramplification，SISPA）等技术可用于样品的制备，而SYBR金染色法可用于实时监测处理样品中病毒颗粒的数量。生物信息学分析