成都宏基因?qū)W測(cè)序分析原理

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2024-06-05

病毒宏基因組測(cè)序:宏基因組測(cè)序?qū)Νh(huán)境樣本所有微生物基因組DNA進(jìn)行提取和高通量測(cè)序,分析樣本環(huán)境中所有微生物基因組信息。宏基因組測(cè)序解讀微生物群體的多樣性與豐度信息,分析微生物群體基因組及功能,也探求微生物與環(huán)境、微生物與宿主之間的關(guān)系,發(fā)掘和研究新的功能基因。生物信息分析內(nèi)容1.測(cè)序質(zhì)量分析與統(tǒng)計(jì)、評(píng)估;2.數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì);3.物種豐度分析;4.功能基因注釋;5.基因功能豐度差異分析;6.Pathway富集分析;7.豐度差異基因/物種聚類分析;8.PCA分析。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(guò)大數(shù)據(jù)分析微生物群體的功能.成都宏基因?qū)W測(cè)序分析原理

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(cè)序以特定環(huán)境中的整個(gè)微生物群落作為研究的對(duì)象,不需對(duì)微生物進(jìn)行分離培養(yǎng),而是提取環(huán)境微生物總DNA進(jìn)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(cè)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(cè)序平臺(tái)具有通量高、準(zhǔn)確性高、速度快、信息全等特點(diǎn),加快了宏基因組測(cè)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。河北宏病毒組測(cè)序分析高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)核酸進(jìn)行測(cè)序是非特異的,因此,對(duì)一無(wú)所知的核酸也可以實(shí)現(xiàn)鑒別。

探普生物的病毒測(cè)序:由于探普生物具備處理大量多樣的病毒樣本的經(jīng)驗(yàn),熟知各類病毒樣本的特性,因此對(duì)于樣本準(zhǔn)備有獨(dú)特的方法指南,這就為后續(xù)的分析結(jié)果打下了牢固的基礎(chǔ),減少了客戶和公司之間的摩擦,也幾乎沒(méi)有售后問(wèn)題。獨(dú)有的實(shí)驗(yàn)和分析流程可兼容高復(fù)雜度低濃度的病毒核酸。因此探普生物的病毒測(cè)序結(jié)果質(zhì)量有保障外還具備:樣本準(zhǔn)備簡(jiǎn)單,商務(wù)流程通暢,回復(fù)消息及時(shí),反饋處理迅速等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入“新常態(tài)”,總體上推動(dòng)["病毒測(cè)序","病毒全基因組測(cè)序","病毒宏基因組測(cè)序","未知病原鑒定"]從粗放式增長(zhǎng)向注重質(zhì)量、效率方向轉(zhuǎn)變。

病毒宏基因組學(xué)中包含兆級(jí)的短序列片段(Reads)。通過(guò)不同的序列拼接軟件將Reads拼接較長(zhǎng)的DNA序列片斷(Contigs)。數(shù)據(jù)組裝可通過(guò)K-mer分析評(píng)估各個(gè)樣品的測(cè)序深度,通過(guò)對(duì)SOAPdenovo設(shè)置不同K值,篩選較好組裝結(jié)果,對(duì)較好組裝結(jié)果進(jìn)行校正,并統(tǒng)計(jì)Reads利用率。接著利用已測(cè)序生物體的DNA序列構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù),將拼接后的Contigs通過(guò)不同的鑒定方案,與數(shù)據(jù)庫(kù)里的DNA序列信息進(jìn)行比對(duì),確定該序列來(lái)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(duì)序列進(jìn)行基因預(yù)測(cè)(如Metagene、GeneMark、FragGeneScan等)。宏基因組測(cè)序以特定環(huán)境中的整個(gè)微生物群落作為研究的對(duì)象,不需對(duì)微生物進(jìn)行分離培養(yǎng)。

狀病毒的發(fā)現(xiàn),病原宏基因組測(cè)序功不可沒(méi)。對(duì)一種新病毒進(jìn)行鑒定和檢測(cè),其中非常關(guān)鍵的步驟就是獲得病毒的全基因組信息。在此次病情監(jiān)測(cè)和防控中,病原宏基因組測(cè)序發(fā)揮了至關(guān)重要的作用,利用其技術(shù)優(yōu)勢(shì),研究人員在五天內(nèi)就鑒定并分析出冠狀病毒的基因組,而2003年SARS的鑒定耗時(shí)5月余、2013年H7N9的鑒定耗時(shí)1月余。冠狀病毒2019-nCoV為線性單鏈RNA(ssRNA)病毒,基因組全長(zhǎng)包含29903個(gè)核苷酸,10個(gè)基因。病毒基因組序列為進(jìn)一步分析其傳染機(jī)理,傳播途徑,藥物靶點(diǎn)等提供了有利的支持。宏基因組測(cè)序以特定環(huán)境中的整個(gè)微生物群落作為研究的對(duì)象,不需對(duì)微生物進(jìn)行分離培養(yǎng).成都宏基因?qū)W測(cè)序分析原理

傳統(tǒng)Sanger測(cè)序相比,NGS技術(shù)的發(fā)展使得一個(gè)小的研究小組可以擁有大量病毒株的全基因組序列。成都宏基因?qū)W測(cè)序分析原理

宏病毒組學(xué)是宏基因組學(xué)的一個(gè)分支,但與傳統(tǒng)的宏基因組學(xué)概念不同,它是在宏基因組學(xué)概念的基礎(chǔ)上,結(jié)合病毒自身的特點(diǎn),將宏基因組學(xué)方法應(yīng)用到病毒學(xué)領(lǐng)域而形成的。2002年,Breitbart等(BreitbartM,etal,2002)將宏基因組學(xué)方法應(yīng)用于海洋病毒群落的研究,發(fā)現(xiàn)噬菌體為海水中主要病毒組,這一研究標(biāo)志著宏病毒組學(xué)正式應(yīng)用于科學(xué)研究。簡(jiǎn)而言之,宏病毒組學(xué)就是應(yīng)用特殊方法把特定環(huán)境中所有病毒與其他微生物分開(kāi),然后提取的病毒核酸,用高通量技術(shù)進(jìn)行病毒核酸測(cè)序,依托現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行相應(yīng)的比對(duì)工作,并運(yùn)用軟件分析處理后得到研究樣品中病毒群落的組成信息。成都宏基因?qū)W測(cè)序分析原理