江苏肠道微生物多样性测序原理

传统上，人类血液被认为是无菌的。微生物血浆细胞游离DNA（mcfDNA）可能有两种来源，包括微生物（细菌，病毒或噬菌体）的易位，这是指属于人类微生物组的微生物细胞或其组成部分通过与外部环境连通的上皮粘膜进入循环系统。另外，当组织粘膜被局部传染（例如口腔，肺和皮肤传染）或物理损伤（例如侵入性的手术或意外伤害）破坏时，侵入性的病原体可能会偶然进入血液，在严重的情况下引起菌血症或病毒血症。一旦进入循环系统，微生物核酸就会通过循环核酸外切酶被降解，然后形成小的DNA的片段，即微生物血浆细胞游离DNA（mcfDNA）。mcfDNA是一种新兴的传染性疾病诊断生物标志物。尽管绝大多数cfDNA来自于患者自身的细胞，但在急性传染期间可从血浆中检测到微生物病原体的微量物质。每种病毒都有相应的病毒试剂和测定方法。江苏肠道微生物多样性测序原理

优化临床制备病毒宏基因组测序样本的方法：①介绍高通量病毒宏基因组测序的样本制备步骤，对临床样本的总核酸进行随机扩增；②检测了从血浆样本中富集/扩增DNA及RNA病毒的不同方法，一种包括过滤、核酸酶消化、在不同反应中随机扩增DNA及RNA的步骤是较好的；③随后在包含了不同病毒科的样本中验证此方法，可高读数地检测到大多数病毒序列，且优于现行的其它样本制备方法；④该方法不仅适用于血浆样本，还可用于尿液、咽喉拭子等临床样本。土壤微生物测序分析公司未知病原微生物样本需要经历：核酸纯化-文库构建-生物信息学分析这三大基本流程才能完成鉴定。

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）。

病毒宏基因组学的研究过程主要包括以下3个步骤：样品的处理、病毒宏基因组学文库构建和数据分析与处理。样品的制备较关键的是样品的处理、遗传物质的分离和富集。样品的制备关键应做到提取能够表示该环境的高纯度样本，并除去非病毒核酸细胞和遗传物质的干扰。富集微生物及去除非目的性的细胞和遗传物质是分离高质量的遗传物质的前提，提取高纯度的表示特定环境中的遗传物质是宏基因组学研究过程中的难题。正切流过滤系统、差异过滤、梯度离心、空心纤维过滤、DNA酶和RNA酶处理、序列非依赖的单引物扩增（Sequence-independentsingleprimeramplification，SISPA）等技术可用于样品的制备，而SYBR金染色法可用于实时监测处理样品中病毒颗粒的数量。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。

目前，构建的病毒宏基因组学文库主要有载体克隆文库和基于高通量测序技术的加接头的文库。随着深度测序技术的不断发展，第二代高通量测序技术、第三代单分子测序技术已经普遍地应用于各项研究领域中，以454测序技术和Illumina测序技术为表示的二代测序法得到迅速推广用于构建病毒宏基因组文库，相信将来第三代测序平台如tSMSTM（truesinglemolecularsequeneing）技术平台、SMRT（singlemoleculereal-time）技术平台、FRET测序技术及纳米孔单分子技术为表示的第三代测序法也将应用于构建病毒宏基因组文库。Donaldson等[23]采用高通量测序技术构建了蝙蝠肠道的病毒宏基因组学文库，获得了600000条读长（Reads）的核酸序列。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。江苏肠道微生物多样性测序原理

起初应用于微生物检测的分子生物学技术是基因探针方法。江苏肠道微生物多样性测序原理

宏病毒组学(ViralMetagenomics)是宏基因组学的一个分支，但与传统的宏基因组学概念不同，它是在宏基因组学概念的基础上，结合病毒自身的特点，将宏基因组学方法应用到病毒学领域而形成的。2002年，Breitbart等(BreitbartM,etal,2002)将宏基因组学方法应用于海洋病毒群落的研究，发现噬菌体为海水中主要病毒组，这一研究标志着宏病毒组学正式应用于科学研究。简而言之，宏病毒组学就是应用特殊方法把特定环境中所有病毒与其他微生物分开，然后提取的病毒核酸，用高通量技术进行病毒核酸测序，依托现有数据库进行相应的比对工作，并运用软件分析处理后得到研究样品中病毒群落的组成信息。江苏肠道微生物多样性测序原理