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。郑州水体微生物分析检测
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。北京宏基因组测序高通量测序技术问世,给微生物鉴别打开一扇新的大门。
病毒宏基因组学的应用:病毒宏基因组学已经应用到人类、动物和环境中,涉及到农业、工业及畜牧业等各个领域,其应用范围已延伸到海洋、湖水、热泉、下水道等无机环境,以及组织病料、血液、呼吸道、动物排泄物等有机环境。应用病毒宏基因组学的方法研究佛罗里达绿海龟的纤维状瘤组织中发现了新型单链DNA病毒(Seaturtletornovirus1,STTV1)。分析了来自马里兰淡水湖中的RNA病毒宏基因组,结果获得淡水湖中30多个RNA病毒家族序列,其中包含小RNA病毒、小双股病毒及正黏病毒等。
病毒宏基因组学(Viralmetagenomics)是宏基因组学的一个分支,指研究特定环境中的病毒群落的一门技术。近年来随着新测序技术的不断发展,尤其是第二代、第三代测序仪的出现,使病毒宏基因组学发展尤为迅速。对海洋中病毒群体进行了研究,阐明海水中病毒群体以噬菌体为主,并且是应用宏基因组学分析人粪便中不能培养的病毒群落,标志病毒宏基因组学的开端。病毒宏基因组学这一概念,其描述的是环境中的病毒群落―噬菌体。再次提到病毒宏基因组学这一概念,并对宏基因组学挖掘新病毒的方法进行了阐述,侧重于人和动物机体中的真核病毒群落。对病毒全基因组进行测序,利用生物信息分析手段,得到病毒的全基因组序列。
介绍宏病毒组分析的常用软件之前,首先我们来看一下宏病毒组的基本分析流程。这里需要说明的是基于病毒颗粒分离技术及NGS测序平台的宏病毒组学研究还处于起步阶段,分析功能模块新的思路和技术层出不穷,但另一个层面,宏病毒组是宏基因组的一个分支,基本大的分析思路方面与宏基因组还是有着不小的相似之处。归纳一下,宏病毒组主要包括一下几个方面的分析内容:病毒群落结构组成分析;病毒群落功能分析;病毒(特别是噬菌体)宿主预测;病毒与群落中细菌、古菌等其他微生物之间的互作网络;基于非数据库比对的新病毒序列的挖掘。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。广东口腔微生物多样性测序公司
病毒全基因组测序产品特点:无需培养和特异性扩增,对采集临床样本直接检测。郑州水体微生物分析检测
病毒宏基因组测序又称宏病毒组(Virome),是在宏基因组学理论的基础上,结合现有的病毒分子生物学检测技术而兴起的一个新的学科分支。而所谓宏基因组学(metagenomics)就是一种以环境样品中的微生物群体基因组为研究对象,以功能基因筛选和测序分析为研究手段,以微生物多样性、种群结构、进化关系、功能活性、相互协作关系及与环境之间的关系为研究目的的新的微生物研究方法。一般包括从环境样品中提取基因组DNA,克隆DNA到合适的载体,导入宿主菌体,筛选目的转化子等工作。郑州水体微生物分析检测
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