病原微生物多样性测序技术

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。病原微生物多样性测序技术

优化临床制备病毒宏基因组测序样本的方法：①介绍高通量病毒宏基因组测序的样本制备步骤，对临床样本的总核酸进行随机扩增；②检测了从血浆样本中富集/扩增DNA及RNA病毒的不同方法，一种包括过滤、核酸酶消化、在不同反应中随机扩增DNA及RNA的步骤是较好的；③随后在包含了不同病毒科的样本中验证此方法，可高读数地检测到大多数病毒序列，且优于现行的其它样本制备方法；④该方法不仅适用于血浆样本，还可用于尿液、咽喉拭子等临床样本。病原微生物多样性测序技术病毒宏基因组也是旨在研究微生物群体中的物种分布规律和差异,通过大数据分析微生物群体的功能。

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。

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新型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。传统Sanger测序相比，NGS技术的发展使得一个小的研究小组可以拥有大量病毒株的全基因组序列.

由于探普生物具备处理大量多样的病毒样本的经验，熟知各类病毒样本的特性，因此对于样本准备有独特的方法指南，这就为后续的分析结果打下了牢固的基础，减少了客户和公司之间的摩擦，也几乎没有售后问题。独有的实验和分析流程可兼容高复杂度低浓度的病毒核酸。因此探普生物的病毒测序结果质量有保障外还具备：样本准备简单，商务流程通畅，回复消息及时，反馈处理迅速等优点。我国经济进入“新常态”，总体上推动["病毒测序","病毒全基因组测序","病毒宏基因组测序","未知病原鉴定"]从粗放式增长向注重质量、效率方向转变。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。病原微生物多样性测序技术

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。病原微生物多样性测序技术

病毒宏基因组学的研究过程主要包括以下3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。病原微生物多样性测序技术