长沙土壤微生物测序原理

近年来，新发人畜共患病呈现逐年递增的趋势，人类想要征服新发人畜共患病，就必须提前发掘潜在的新的致病的病原，并针对新病原进行基因组分析、流行病学调查、致病机制及疫苗开发等方面的研究。病毒宏基因组学是在宏基因组学基础上发展起来研究特定环境中病毒的新兴技术，该技术结合深度测序技术（第二代、第三代测序技术）已经在人类、动物、特定环境中挖掘出大量的新病毒，该技术不依赖于病毒培养及病毒序列，在国内外被普遍应用于新发人畜共患病病原的挖掘与临床诊断。就病毒宏基因组学在动物病毒研究中的应用及研究进展进行了介绍。有很多微生物通过传统技术是无法鉴别的。长沙土壤微生物测序原理

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。水体微生物多样性测序分析诊断快速检测方法是指从样品制备到出具检测结果的整个检测过程能够在短时间内完成的检测方法。

病原体-宏基因组测序:1.开发了一种经过验证的临床mNGS检测方法，用于在许可的微生物实验室中诊断脑脊髓液（CSF）引起的脑膜炎和脑炎的传染原因。2.开发了定制的生物信息学管道SURPI+，以快速分析mNGS数据，生成检测到的病原体的自动摘要，并提供用于评估和解释结果的图形用户界面。3.mNGS提供了一种全方面的方法，通过该方法可以在一次测定中准确鉴定几乎所有潜在病原体-病毒，细菌，寄生虫。4.将mNGS测试迁移到临床微生物学实验室仍然面临许多挑战：1、缺乏用于mNGS临床验证的既定蓝图；2、难以将病原体从殖民者或污染物中区分开；3、缺乏专为临床诊断使用的生物信息学软件；4、注重质量和全方面性的可获得的参考数据库；5、临床实验室改进修正案（CLIA）环境中，患者诊断测试固有的法规遵从性要求。

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。病毒全基因组测序产品特点：采用高通量测序仪，全流程质控，结果稳定可靠。

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。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。水体微生物多样性测序分析诊断

可以通过控制微生物的生长环境来判断微生物的种属类型。长沙土壤微生物测序原理

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。长沙土壤微生物测序原理

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