发现和鉴定新病毒以及确定新病毒与疾病的关系是预防、诊断和治疗新发病毒性传染病的首要任务。高通量测序技术突破了传统技术方法的局限,可以直接以标本中所有的遗传物质为研究对象,从而能够快速地鉴定出标本中存在的病毒,形成了一门研究特定环境中病毒群落的新兴学科:病毒宏基因组学(宏病毒组)。
传统意义上有很多用于发现新病毒的方法,如病毒分离、核酸检验、血清学试验等,但它们都有一定的局限性。但利用高通量测序发现新病毒具有信息量大、对标本所含信息无偏倚、操作较简单、检测成本较低等独特优点,使得该技术已成为目前病毒发现中最为重要的技术之一,其在病毒诊断、溯源、预警等方面具有实用意义。
病毒宏基因组测序,又叫宏病毒组测序(Virome),是直接以环境样本中所有病毒的遗传物质为研究对象,记性病毒分析生物学检测的技术,能够快速准确的鉴定出环境中所有病毒的组成,在病毒发现、病毒溯源、微生物预警研究等方面有重要作用。
2018年,全球病毒组计划 (The Global Virome Project) 启动,旨在鉴定出地球上大部分未知病毒。丰富病毒参考数据库如NCBI、JGI,构建新的海洋病毒数据库(GOV)。病毒组序列鉴定分类,对于研究病毒与宿主功能互作意义重大!
技术流程
分析策略
应用范围
直接或间接参与地球生物化学循环;
调控寄主群落结构;
病毒与寄主共进化推动地球生态系统的多样性;
宏病毒样本类型及要求
Sample type | Volume or weight | Range of nucleic isolation (ng) |
Seawater DNA viruses | 100 liter | 20-200 |
Human feces DNA viruses | 500 g | 500-3,000 |
Human feces RNA viruses | 500 g | 140-500 |
Marine sediments DNA viruses | 1 g | 50-100 |
Microbiolites DNA viruses | 1 g | 50-100 |
Coral tissue DNA viruses | 1 g | 60-100 |
分析示例
多样本物种分布条形图
相关性heatmap图
多样本RDA/CCA分析
STAMP 分析(样本间)