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病毒宏基因組學(xué)的研究過程主要包括以下3個(gè)步驟:樣品的處理、病毒宏基因組學(xué)文庫(kù)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,重慶土壤微生物分析,重慶土壤微生物分析、DNA酶和RNA酶處理、序列非依賴的單引物擴(kuò)增(Sequence-independentsingleprimeramplification,SISPA)等技術(shù)可用于樣品的制備,重慶土壤微生物分析,而SYBR金染色法可用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)處理樣品中病毒顆粒的數(shù)量。用二代測(cè)序?qū)颖具M(jìn)行宏病毒組測(cè)序,每一步都是很大的挑戰(zhàn)。重慶土壤微生物分析
病原體-宏基因組測(cè)序:1.開發(fā)了一種經(jīng)過驗(yàn)證的臨床mNGS檢測(cè)方法,用于在許可的微生物實(shí)驗(yàn)室中診斷腦脊髓液(CSF)引起的腦膜炎和腦炎的傳染原因。2.開發(fā)了定制的生物信息學(xué)管道SURPI+,以快速分析mNGS數(shù)據(jù),生成檢測(cè)到的病原體的自動(dòng)摘要,并提供用于評(píng)估和解釋結(jié)果的圖形用戶界面。3.mNGS提供了一種全方面的方法,通過該方法可以在一次測(cè)定中準(zhǔn)確鑒定幾乎所有潛在病原體-病毒,細(xì)菌,寄生蟲。4.將mNGS測(cè)試遷移到臨床微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室仍然面臨許多挑戰(zhàn):1、缺乏用于mNGS臨床驗(yàn)證的既定藍(lán)圖;2、難以將病原體從殖民者或污染物中區(qū)分開;3、缺乏專為臨床診斷使用的生物信息學(xué)軟件;4、注重質(zhì)量和全方面性的可獲得的參考數(shù)據(jù)庫(kù);5、臨床實(shí)驗(yàn)室改進(jìn)修正案(CLIA)環(huán)境中,患者診斷測(cè)試固有的法規(guī)遵從性要求。重慶土壤微生物分析宏基因組測(cè)序?yàn)檠芯亢烷_發(fā)利用占微生物種類99%以上的未可培養(yǎng)的微生物提供了一種新的途徑和良好的策略。
介紹宏病毒組分析的常用軟件之前,首先我們來看一下宏病毒組的基本分析流程。這里需要說明的是基于病毒顆粒分離技術(shù)及NGS測(cè)序平臺(tái)的宏病毒組學(xué)研究還處于起步階段,分析功能模塊新的思路和技術(shù)層出不窮,但另一個(gè)層面,宏病毒組是宏基因組的一個(gè)分支,基本大的分析思路方面與宏基因組還是有著不小的相似之處。歸納一下,宏病毒組主要包括一下幾個(gè)方面的分析內(nèi)容:病毒群落結(jié)構(gòu)組成分析;病毒群落功能分析;病毒(特別是噬菌體)宿主預(yù)測(cè);病毒與群落中細(xì)菌、古菌等其他微生物之間的互作網(wǎng)絡(luò);基于非數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)的新病毒序列的挖掘。
宏基因組應(yīng)用:特定生物種基因組研究使人們的認(rèn)識(shí)單元實(shí)現(xiàn)了從單一基因到聚合基因的轉(zhuǎn)變,宏基因組研究將使人們擺脫物種界限,揭示更高更復(fù)雜層次上的生命運(yùn)動(dòng)規(guī)律。在目前的基因結(jié)構(gòu)功能認(rèn)識(shí)和基因操作技術(shù)背景下,細(xì)菌宏基因組成為研究和開發(fā)的主要對(duì)象。細(xì)菌宏基因組細(xì)菌人工染色體文庫(kù)篩選和基因系統(tǒng)學(xué)分析使研究者能更有效地開發(fā)細(xì)菌基因資源,更深入地洞察細(xì)菌多樣性。如宏基因組成為生物催化劑的新來源。病毒宏基因組測(cè)序是指通過高通量測(cè)序?qū)φ麄€(gè)環(huán)境中的病毒進(jìn)行研究,以獲得單個(gè)樣品的飽和數(shù)據(jù)量,可進(jìn)行病毒群體的物種分類、復(fù)雜度分析、群體結(jié)構(gòu)分析、功能注釋、樣品間的病毒種類或基因差異分析。宏基因組測(cè)序研究擺脫了對(duì)病毒分離培養(yǎng)的限制,為環(huán)境中各種病毒的研究提供了有效工具,并可以通過宏基因組深度測(cè)序挖掘具有應(yīng)用價(jià)值的基因資源。探普生物對(duì)樣本進(jìn)行宏病毒組測(cè)序?qū)嶒?yàn)基于二代測(cè)序技術(shù)。
宏基因組(也稱微生物環(huán)境基因組或元基因組)是1998年提出的新名詞,其定義為“thegenomesofthetotalmicrobiotafoundinnature”,即生境中全部微小生物遺傳物質(zhì)的總和。它包含了可培養(yǎng)的和未可培養(yǎng)的微生物的基因,目前主要指環(huán)境樣品中的細(xì)菌和的基因組總和。而所謂宏基因組學(xué)(或元基因組學(xué),metagenomics)就是一種以環(huán)境樣品中的微生物群體基因組為研究對(duì)象,以功能基因篩選和/或測(cè)序分析為研究手段,以微生物多樣性、種群結(jié)構(gòu)、進(jìn)化關(guān)系、功能活性、相互協(xié)作關(guān)系及與環(huán)境之間的關(guān)系為研究目的的新的微生物研究方法。一般包括從環(huán)境樣品中提取基因組DNA,進(jìn)行高通量測(cè)序分析,或克隆DNA到合適的載體,導(dǎo)入宿主菌體,篩選目的轉(zhuǎn)化子等工作。病原宏基因組測(cè)序(mNGS)可與實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-PCR) 技術(shù)聯(lián)合使用。重慶土壤微生物分析
所謂宏基因組學(xué)(metagenomics)就是一種以環(huán)境樣品中的微生物群體基因組為研究對(duì)象。重慶土壤微生物分析
病毒宏基因組學(xué):是在宏基因組學(xué)理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)有的病毒分子生物學(xué)檢測(cè)技術(shù)而興起的一個(gè)新的學(xué)科分支,是某類樣本中所有病毒(virus)或病毒類似物(virus-like-particle)及其所攜帶遺傳信息的總稱。宏病毒組直接以環(huán)境中所有病毒的遺傳物質(zhì)為研究對(duì)象,能夠快速準(zhǔn)確的鑒定出環(huán)境中所有的病毒組成,在病毒發(fā)現(xiàn)、病毒溯源、微生物預(yù)警等研究方面具有重要作用。宏病毒研究可應(yīng)用于人或動(dòng)物腸道或者血液樣本、海洋、土壤等的研究,用以挖掘潛在的對(duì)人類和環(huán)境的危害。重慶土壤微生物分析
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文章來源地址: http://www.cdcfah.com/cp/3027602.html
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