病毒基因組測序的臨床和生物學應用
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病毒全基因組測序的臨床意義
病毒全基因組測序在臨床上發揮著越來越重要的作用。一方面,通過分析病毒的耐葯信息,輔助臨床更精準的診療和病程管理;另一方面,通過建立病毒的分子流行病學,實現對病毒感測染的嚴格控制。
Clinical and biological insights from viral genome sequencing
臨床標本的病毒基因組測序方法
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病毒全基因組測序的方法
病毒的測序一般採用病毒感染細胞的培養上清或者標本直接測序。病毒的基因組測序可通過直接的深度測序或離心濃縮富集病毒顆粒後再測序來實現。目前常見的基因組測序方法有三種:基於宏基因組學的測序、PCR擴增子測序、目標區域捕獲測序。
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基於宏基因組學的測序:
對於環境或臨床樣本,可用來查明病原,輔助診斷,以及了解微生物構成的多樣性。該方法是檢測標本中的所有的DNA和/或RNA,來自於宿主和病原(包括細菌、病毒、真菌、寄生蟲等)。文庫構建完成後採用鳥槍法或RNA測序法。該檢測方法的最大優點是:不需要對病毒基因組有先驗知識,因此可以快速應答新發的傳染病威脅,如寨卡病毒。
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PCR擴增子測序:
針對特定的病毒,可以先擴增富集該病毒的基因組之後再測序,用於了解病毒在社區和醫院內的傳播情況。該方法常用於小基因組的病毒測序,如HIV、流感病毒等。而異質性比較高的RNA病毒,如HCV, 諾如病毒,狂犬病病毒,RSV病毒,需要使用多對互相重疊的引物來擴增出完整的基因組。
Clinical and biological insights from viral genome sequencing
病毒基因組測序的方法比較
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病毒全基因組測序的問題與挑戰
在技術方法上,需要解決的問題主要有:
有效的去除宿主DNA;
長讀長測序技術的發展,需要更靈活和更具競爭性的價格。
在臨床應用上,需要深入討論和思考的問題有:
倫理問題──臨床意外發現的具有臨床價值的檢測結果是否需要告知個人?比如利用宏基因組學測序檢測到HIV病毒感染這種情況;
標準的制定──病毒全基因組測序需要完善和制定各項標準,保證在臨床實踐中的有效性和可重複性;
價格──要說服臨床醫生和實驗室操作人員以及病人選用全基因組測序,一方面需要測序方法可規模化或自動化,另一方面需要降低成本,而目前全基因組測序的價格遠遠高於病毒亞片段的測序。
本期編輯:胚芽鞘 本文來源:MicroNGS感染頻道
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