河南水体微生物测序分析方法

宏基因组测序相关知识：宏基因组测序是对人体样本或特定环境样品中的总核酸（DNA或RNA）进行高通量测序，通过比对数据库，得到传染病原体的信息，能够检测出新发和罕见病原体，特别是在未知病原检测中发挥了难以替代的作用，当然宏基因组检测方法也面临不少挑战，检测结果的灵敏度受宿主及其他微生物背景核酸的影响。高通量测序技术能够提供准确而科学的基因测序分析结果，为病情防控提供有力技术保障。科学家通过对病毒进行全基因组测序，可以了解病毒不同传播阶段的变异情况，推测病毒对人的传染力的变化及传播情况。微生物鉴定的用途：医疗保健：准确、快速地鉴定细菌和寄生虫,以进行正确和及时的疾病诊断。河南水体微生物测序分析方法

宏基因组是指特定环境中全部微生物遗传物质的总和，宏基因组测序以特定环境中的整个微生物群落作为研究的对象，不需对微生物进行分离培养，而是提取环境微生物总DNA进行研究。其摆脱了传统研究中微生物分离培养的技术限制，在基因组水平解读微生物群体的多样性和丰度，探索微生物与环境及宿主之间的关系。目前，第二代高通量测序技术在宏基因组的研究上已被普遍应用。第二代高通量测序平台具有通量高、准确性高、速度快、信息全等特点，加快了宏基因组测序在鉴定低丰度的微生物群落，挖掘更多基因资源方面的应用。河南水体微生物测序分析方法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，来达到检测特定微生物的目的。

宏基因组的应用：特定生物种基因组研究使人们的认识单元实现了从单一基因到聚合基因的转变，宏基因组研究将使人们摆脱物种界限，揭示更高更复杂层次上的生命运动规律。在目前的基因结构功能认识和基因操作技术背景下，细菌宏基因组成为研究和开发的主要对象。细菌宏基因组细菌人工染色体文库筛选和基因系统学分析使研究者能更有效地开发细菌基因资源，更深入地洞察细菌多样性。如宏基因组成为生物催化剂的新来源。病毒宏基因组测序是指通过高通量测序对整个环境中的病毒进行研究，以获得单个样品的饱和数据量，可进行病毒群体的物种分类、复杂度分析、群体结构分析、功能注释、样品间的病毒种类或基因差异分析。宏基因组测序研究摆脱了对病毒分离培养的限制，为环境中各种病毒的研究提供了有效工具，并可以通过宏基因组深度测序挖掘具有应用价值的基因资源。

病毒宏基因组测序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。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。

随着测序技术的发展，对微生物群（微生物组）的研究逐渐加深，研究热点越来越多集中于环境和生物体相互作用的微生物群。加之测序成本降低，分析技术不断提升，都使得宏基因组测序技术得到普遍应用。为什么要做宏基因组：宏基因组相对16S来说其物种分辨率会更高，随着物种测序完成越来越多，数据库更加完善，在肠道菌群方面基本能实现97%以上的菌都能鉴定到种，90%以上到菌株层面。而且可以同时获得除RNA病毒外的所有物种的分布。此外包括菌基因组CNV等方法的出现，可以直接通过大规模宏基因组测序不只找到可能的菌，进一步还能鉴定出特定候选基因区段。传统Sanger测序相比，NGS技术的发展使得一个小的研究小组可以拥有大量病毒株的全基因组序列.河南水体微生物测序分析方法

微生物检测涉及多行业和领域，在实验室检测中有着重要的地位。河南水体微生物测序分析方法

病原体-宏基因组的测序:1.开发了一种经过验证的临床mNGS检测方法，用于在许可的微生物实验室中诊断脑脊髓液（CSF）引起的脑膜炎和脑炎的传染原因。2.开发了定制的生物信息学管道SURPI+，以快速分析mNGS数据，生成检测到的病原体的自动摘要，并提供用于评估和解释结果的图形用户界面。3.mNGS提供了一种全方面的方法，通过该方法可以在一次测定中准确鉴定几乎所有潜在病原体-病毒，细菌，寄生虫。4.将mNGS测试迁移到临床微生物学实验室仍然面临许多挑战：1、缺乏用于mNGS临床验证的既定蓝图；2、难以将病原体从殖民者或污染物中区分开；3、缺乏专为临床诊断使用的生物信息学软件；4、注重质量和全方面性的可获得的参考数据库；5、临床实验室改进修正案（CLIA）环境中，患者诊断测试固有的法规遵从性要求。河南水体微生物测序分析方法