宏基因组是指特定环境中全部微生物遗传物质的总和。宏基因组测序以特定环境中的整个微生物群落作为研究的对象,不需对微生物进行分离培养,而是提取环境微生物总DNA进行研究。其摆脱了传统研究中微生物分离培养的技术限制,在基因组水平解读微生物群体的多样性和丰度,探索微生物与环境及宿主之间的关系。目前,第二代高通量测序技术在宏基因组的研究上已被普遍应用。第二代高通量测序平台具有通量高、准确性高、速度快、信息全等特点,加快了宏基因组测序在鉴定低丰度的微生物群落,挖掘更多基因资源方面的应用。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。长沙微生物群体多样性测序分析
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。长沙微生物群体多样性测序分析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)。
病毒宏基因组学的应用:病毒宏基因组学已经应用到人类、动物和环境中,涉及到农业、工业及畜牧业等各个领域,其应用范围已延伸到海洋、湖水、热泉、下水道等无机环境,以及组织病料、血液、呼吸道、动物排泄物等有机环境。应用病毒宏基因组学的方法研究佛罗里达绿海龟的纤维状瘤组织中发现了新型单链DNA病毒(Seaturtletornovirus1,STTV1)。分析了来自马里兰淡水湖中的RNA病毒宏基因组,结果获得淡水湖中30多个RNA病毒家族序列,其中包含小RNA病毒、小双股病毒及正黏病毒等。宏基因组测序逐步在临床上得到了很多的应用。
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。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,来达到检测特定微生物的目的。长沙微生物群体多样性测序分析
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.长沙微生物群体多样性测序分析
对样本进行宏病毒组测序有什么意义?和细菌的宏基因组相似,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。通过对样本进行宏病毒组测序,我们可以了解单个样本里有什么病毒,相对含量是多少,优势物种是什么;还可以了解不同群体间物种分布有何差异,结合样本来源和其所属环境,指导下游的实验方向。于科研,好的群体和样本可以发表质量的学术论文;于临床,可以辅助临床医生进行微生物侵染类疾病诊断并在一定程度提供用药指导。随着数据库日趋完善,对样本进行宏病毒组测序以后,我们将获得越来越丰富的信息,它有朝一日会成为研究者非常常规的研究手段。长沙微生物群体多样性测序分析