土壤微生物多樣性測序分析原理

來源: 發(fā)布時間:2021-09-26

宏基因組測序相關(guān)知識:宏基因組測序是對人體樣本或特定環(huán)境樣品中的總核酸(DNA或RNA)進行高通量測序,通過比對數(shù)據(jù)庫,得到傳染病原體的信息,能夠檢測出新發(fā)和罕見病原體,特別是在未知病原檢測中發(fā)揮了難以替代的作用,當(dāng)然宏基因組檢測方法也面臨不少挑戰(zhàn),檢測結(jié)果的靈敏度受宿主及其他微生物背景核酸的影響。高通量測序技術(shù)能夠提供準(zhǔn)確而科學(xué)的基因測序分析結(jié)果,為病情防控提供有力技術(shù)保障。科學(xué)家通過對病毒進行全基因組測序,可以了解病毒不同傳播階段的變異情況,推測病毒對人的傳染力的變化及傳播情況。DNA宏基因組測序的病原檢出率均高于培養(yǎng)等傳統(tǒng)方法,表現(xiàn)出好的診斷性能。土壤微生物多樣性測序分析原理

目前構(gòu)建的病毒宏基因組學(xué)文庫主要有載體克隆文庫和基于高通量測序技術(shù)的加接頭的文庫。隨著深度測序技術(shù)的不斷發(fā)展,第二代高通量測序技術(shù)、第三代單分子測序技術(shù)已經(jīng)普遍地應(yīng)用于各項研究領(lǐng)域中,以454測序技術(shù)和Illumina測序技術(shù)為表示的二代測序法得到迅速推廣用于構(gòu)建病毒宏基因組文庫,相信將來第三代測序平臺如tSMSTM(truesinglemolecularsequeneing)技術(shù)平臺、SMRT(singlemoleculereal-time)技術(shù)平臺、FRET測序技術(shù)及納米孔單分子技術(shù)為表示的第三代測序法也將應(yīng)用于構(gòu)建病毒宏基因組文庫。Donaldson等[23]采用高通量測序技術(shù)構(gòu)建了蝙蝠腸道的病毒宏基因組學(xué)文庫,獲得了600000條讀長(Reads)的核酸序列。土壤微生物多樣性測序分析原理生物進行病毒宏基因組測序,樣品具備什么條件才可以獲得比較質(zhì)量的宏基因組分析效果?

上海探普生物科技有限公司對樣本進行宏病毒組測序以后的數(shù)據(jù)分析工作的進行:寄生性質(zhì)的生物下機數(shù)據(jù)一般都伴隨大量的宿主和其他微生物的數(shù)據(jù)。探普生物基于該特點,優(yōu)化了自有數(shù)據(jù)庫,搭載了專門用的的生物信息學(xué)分析流程,可處理復(fù)雜背景下的目標(biāo)物種序列。生物信息學(xué)流程主要包括,1,基于數(shù)據(jù)庫,去除宿主數(shù)據(jù)和其他微生物數(shù)據(jù),篩選出目的序列,然后進行序列組裝,物種分類,豐度統(tǒng)計。樣本數(shù)量達到一定標(biāo)準(zhǔn)還可以進行差異分析。現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫不夠完善,出于對數(shù)據(jù)真實性的尊重,探普生物一般不進行功能相關(guān)的分析。預(yù)測性質(zhì)的分析可以根據(jù)具體項目評估數(shù)據(jù)庫質(zhì)量后進行。

病毒宏基因組學(xué)中包含兆級的短序列片段(Reads)。通過不同的序列拼接軟件將Reads拼接較長的DNA序列片斷(Contigs)。數(shù)據(jù)組裝可通過K-mer分析評估各個樣品的測序深度,通過對SOAPdenovo設(shè)置不同K值,篩選較好組裝結(jié)果,對較好組裝結(jié)果進行校正,并統(tǒng)計Reads利用率。接著利用已測序生物體的DNA序列構(gòu)建數(shù)據(jù)庫,將拼接后的Contigs通過不同的鑒定方案,與數(shù)據(jù)庫里的DNA序列信息進行比對,確定該序列來自的生物群落,篩選有用的基因信息。此外,還可以用一些工具對序列進行基因預(yù)測(如Metagene、GeneMark、FragGeneScan等)。病毒宏基因組也是旨在研究微生物群體中的物種分布規(guī)律和差異,通過大數(shù)據(jù)分析微生物群體的功能。

宏基因組是指特定環(huán)境中全部微生物遺傳物質(zhì)的總和,宏基因組測序以特定環(huán)境中的整個微生物群落作為研究的對象,不需對微生物進行分離培養(yǎng),而是提取環(huán)境微生物總DNA進行研究。其擺脫了傳統(tǒng)研究中微生物分離培養(yǎng)的技術(shù)限制,在基因組水平解讀微生物群體的多樣性和豐度,探索微生物與環(huán)境及宿主之間的關(guān)系。目前,第二代高通量測序技術(shù)在宏基因組的研究上已被普遍應(yīng)用。第二代高通量測序平臺具有通量高、準(zhǔn)確性高、速度快、信息全等特點,加快了宏基因組測序在鑒定低豐度的微生物群落,挖掘更多基因資源方面的應(yīng)用。宏基因組測序是通過比對數(shù)據(jù)庫,得到病原體的信息。重慶口腔微生物多樣性分析多少錢

宏病毒組是病毒的宏基因組,該技術(shù)是隨著高通量測序技術(shù)的興起而發(fā)展起來的。土壤微生物多樣性測序分析原理

病毒宏基因組測序中人類想要征服新發(fā)人畜共患病,只有提前發(fā)掘潛在的新的致病的病原,并針對新病原進行基因組分析、流行病學(xué)調(diào)查、疫苗和抗體的開發(fā)等方面的研究。病毒宏基因組學(xué)是在宏基因組學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來研究特定環(huán)境中病毒的新興技術(shù),該技術(shù)結(jié)合深度測序技術(shù)(第二代、第三代測序技術(shù))已經(jīng)在人類、動物、特定環(huán)境中挖掘出大量的新病毒,該技術(shù)不依賴于病毒培養(yǎng)及病毒序列,在國內(nèi)外被普遍應(yīng)用于新發(fā)人畜共患病病原的挖掘與臨床診斷。總之,隨著病毒宏基因組學(xué)與各種新的分子生物學(xué)技術(shù)及深度測序技術(shù)的結(jié)合,該技術(shù)展現(xiàn)了區(qū)別于傳統(tǒng)病毒診斷技術(shù)的優(yōu)勢,而該技術(shù)對動物病毒的挖掘及其他領(lǐng)域的應(yīng)用將更加普遍。土壤微生物多樣性測序分析原理