宏基因組的應用:特定生物種基因組研究使人們的認識單元實現了從單一基因到聚合基因的轉變,宏基因組研究將使人們擺脫物種界限,揭示更高更復雜層次上的生命運動規律。在目前的基因結構功能認識和基因操作技術背景下,細菌宏基因組成為研究和開發的主要對象。細菌宏基因組細菌人工染色體文庫篩選和基因系統學分析使研究者能更有效地開發細菌基因資源,更深入地洞察細菌多樣性。如宏基因組成為生物催化劑的新來源。病毒宏基因組測序是指通過高通量測序對整個環境中的病毒進行研究,以獲得單個樣品的飽和數據量,可進行病毒群體的物種分類、復雜度分析、群體結構分析、功能注釋、樣品間的病毒種類或基因差異分析。宏基因組測序研究擺脫了對病毒分離培養的限制,為環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序挖掘具有應用價值的基因資源。宏基因組測序技術不依賴于微生物的分離培養,克服了傳統的純培養方法的技術限制。長沙水體微生物測序分析
病毒宏基因組測序可直接對樣本中的核酸進行高通量測序,鑒定樣本中可能存在的病原菌,輔助臨床決策。覆蓋細菌、病毒、寄生蟲、衣原體、立克次氏體、螺旋體等13396種微生物;同時進行耐藥基因檢測,涵蓋266種耐藥菌,2984種抗性基因。宏基因組測序在新發腹瀉病毒鑒定中的應用:發現和鑒定新病毒以及確定新病毒與疾病的關系是預防、診斷和新發病毒性傳染病的首要任務。高通量測序技術突破了傳統技術方法的局限,可以直接以標本中所有的遺傳物質為研究對象,從而能夠快速地鑒定出標本中存在的病毒,形成了一門研究特定環境中病毒群落的新興學科:病毒宏基因組學(宏病毒組)。長沙水體微生物測序分析技術的成熟,未來二代測序病原體檢測應進一步在成本下降、診斷標準完善、質量控制提升等方面進行完善。
病毒宏基因組測序的研究案例:噬菌體是糞便病毒組的主要成員,糞便病毒組移植(FVT)或能有效的調節腸道菌群。在該項概念驗證試驗中發現,接受瘦小鼠的糞便病毒組移植后,飼喂高脂食物的小鼠體重增長變慢,同時還能保持正常的血糖指標,FVT引起的腸道菌群變化介導了這些保護性功能代謝作用。這項研究表明,FVT療法或能用來改善肥胖和糖尿病等腸道菌群相關代謝類疾病。對噬菌體不造成損傷,大程度保證了病毒活性,適用于下游FVT研究。宏病毒組學(ViralMetagenomics)是宏基因組學的一個分支,但與傳統的宏基因組學概念不同,它是在宏基因組學概念的基礎上,結合病毒自身的特點,將宏基因組學方法應用到病毒學領域而形成的。
病毒宏基因組學:病毒宏基因組學是宏基因組學的一個分支,指研究特定環境中的病毒群落的一門技術。近年來隨著新測序技術的不斷發展,尤其是第二代、第三代測序儀的出現,使病毒宏基因組學發展尤為迅速。對海洋中病毒群體進行了研究,闡明海水中病毒群體以噬菌體為主,并且是應用宏基因組學分析人糞便中不能培養的病毒群落,標志病毒宏基因組學的開端。病毒宏基因組學這一概念,其描述的是環境中的病毒群落―噬菌體。再次提到病毒宏基因組學這一概念,并對宏基因組學挖掘新病毒的方法進行了闡述,側重于人和動物機體中的真核病毒群落。宏基因組測序逐步在臨床上得到了普遍應用。
對樣本進行宏病毒組測序具有的意義:和細菌的宏基因組相似,病毒宏基因組也是旨在研究微生物群體中的物種分布規律和差異,通過大數據分析微生物群體的功能。通過對樣本進行宏病毒組測序,我們可以了解單個樣本里有什么病毒,相對含量是多少,優勢物種是什么;還可以了解不同群體間物種分布有何差異,結合樣本來源和其所屬環境,指導下游的實驗方向。于科研,好的群體和樣本可以發表質量的學術論文;于臨床,可以輔助臨床醫生進行微生物侵染類疾病診斷并在一定程度提供用藥指導。隨著數據庫日趨完善,對樣本進行宏病毒組測序以后,我們將獲得越來越豐富的信息,它有朝一日會成為研究者非常常規的研究手段。高通量測序技術能夠提供準確而科學的基因測序分析結果,為病情防控提供有力技術保障。長沙水體微生物測序分析
探普生物的研發團隊和實驗團隊都來自全國各地病毒學、微生物學專業的高校。長沙水體微生物測序分析
宏病毒組學是宏基因組學的一個分支,但與傳統的宏基因組學概念不同,它是在宏基因組學概念的基礎上,結合病毒自身的特點,將宏基因組學方法應用到病毒學領域而形成的。2002年,Breitbart等(BreitbartM,etal,2002)將宏基因組學方法應用于海洋病毒群落的研究,發現噬菌體為海水中主要病毒組,這一研究標志著宏病毒組學正式應用于科學研究。簡而言之,宏病毒組學就是應用特殊方法把特定環境中所有病毒與其他微生物分開,然后提取的病毒核酸,用高通量技術進行病毒核酸測序,依托現有數據庫進行相應的比對工作,并運用軟件分析處理后得到研究樣品中病毒群落的組成信息。長沙水體微生物測序分析