长沙宏病毒学测序分析

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较常用的基因测序方法。通过对疑似传染标本采集提取后（无需培养）直接进行高通量测序，利用病原微生物数据库比对和分析后可以获得疑似致病微生物种属信息。基于NGS的宏基因组学检测技术在2014年被用于临床传染患者的病原学诊断。目前，多个省市已经将病原微生物二代测序纳入医保报销，助力检测！目前，国家微生物科学数据中心数据资源总量已超过300TB，数据记录数超过了40亿条。可用于临床的微生物数据库包括了超过18000条信息。病毒株往往都需要获得尽量完整的基因组序列来指导下一步的研究。长沙宏病毒学测序分析

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。江苏病原微生物多样性测序分析哪家好病毒全基因组测序产品特点：不预设目标检出物，样本的所有病原信息一网打尽。

宏基因组测序的挑战：背景干扰：病原样本深藏在大量宿主和其它微生物之内，临床病原常为起始量低，背景噪音大的复杂样本，大量宿主信号掩盖了微量病原信号，致使敏感性偏低，难以有效区分。另外，因为RNA病毒需先转化为互补DNA(cDNA)再进行测序，因此病原宏基因组测序技术对RNA病原体检出率比DNA病毒更低。可以考虑对核酸样本进行特殊的处理，对病毒序列进行特异性富集，再进行建库测序。质量控制：病原宏基因组测序技术涉及一系列繁琐的实验操作过程，例如文库构建涉及到基因组打断，测序接头链接，全基因组扩增等多个步骤，每一步骤的目标是要每个分子都以相同的效率执行每个步骤，打断有损失，连接有差别，扩增有偏好，都会带来检测误差。

在运用宏基因组测序方法检测的样本量位居全球前列，样本总数居国内第二，其中脑脊液检测量位列全球前二强。除了传染病的应用场景之外，利用mNGS还可以对菌群进行菌株鉴定分型、耐药基因与毒力基因的检测，适用于抗传染院内传染管理的评估。在越来越多的证据表明微生物对人体免疫系统能够产生影响，以及微生物菌群会参与到神经退行性疾病、糖尿病等疾病的发生和发展当中，微生物疗法获得了越来越多的关注，而mNGS未来也可以为人们深入分析人体菌群微生态、研究微生物疗法提供一种可靠的技术手段。DNA病毒基因组测序：动物、人、植物被特定病毒株侵染，分离到病毒株。

病毒宏基因组学文库中包含兆级的短序列片段（Reads）。通过不同的序列拼接软件将Reads拼接较长的DNA序列片断（Contigs）。数据组装可通过K-mer分析评估各个样品的测序深度，通过对SOAPdenovo设置不同K值，筛选较好组装结果，对较好组装结果进行校正，并统计Reads利用率。接着利用已测序生物体的DNA序列构建数据库，将拼接后的Contigs通过不同的鉴定方案，与数据库里的DNA序列信息进行比对，确定该序列来自的生物群落，筛选有用的基因信息。此外，还可以用一些工具对序列进行基因预测（如Metagene、GeneMark、FragGeneScan等）。DNA病毒基因组测序：动物、人、植物被特定病毒株侵染、分离到病毒株。病毒宏基因组测序原理

未知病原微生物样本需要经历：核酸纯化-文库构建-生物信息学分析这三大基本流程才能完成鉴定。长沙宏病毒学测序分析

病毒宏基因组测序研究案例：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。长沙宏病毒学测序分析