特色病毒组
病毒组(virome)又称为宏病毒组或者病毒宏基因组,指栖居于特定生物体或特定环境中所有病毒的基因组。病毒分布于水体、冰川、土壤、动植物、微生物甚至某些病毒当中,按核酸类型可以分为DNA病毒和RNA病毒,按宿主可分为真核病毒和原核病毒。病毒在维持环境内稳态、生态系统平衡等方面起着非常重要的作用,并且与人类的健康等密切相关。
全病毒组测序分析
简介
全病毒组(DNA&RNA)测序分析是指通过实验技术手段对各类型样本(如粪便、唾液、动物组织、植物叶片、土壤和水体等)中的病毒颗粒进行富集,然后提取病毒基因组总核酸,并构建同时包含DNA病毒和RNA病毒的文库进行高通量测序,通过生物信息分析确定样本中各类型病毒 (DNA和RNA) 的序列、丰度等信息,进而深入分析样本中病毒的多样性、致病性以及发现新的病毒等。
全病毒组产品可以同时对DNA和RNA病毒进行测序分析,比较复杂,基因帮开发了两种建库方案,可根据研究目的选择不同方案:
A方案:主要关注噬菌体等DNA病毒的多样性,同时要检测样本中的RNA病毒。
B方案:主要关注RNA真核病毒,同时需要检测DNA病毒,B方案利于提高RNA病毒reads占比,更有利于组装RNA病毒基因组和发现低丰度RNA病毒。
基因帮默认为B方案。
技术路线
样本前处理---病毒颗粒富集---病毒总核酸提取---(RNA反转+DNA)文库构建---高通量测序---生物信息分析
分析内容
【基础版】
(1)基础数据处理
1.数据质控
2.去除低质量及接头序列
3.去除宿主及污染序列
(2)有效数据评估
4.有效数据物种组成整体评估
(3)序列组装
5.单样本序列组装
6.组装质量评估
7.组装结果进行ORF预测
(4)病毒鉴定与组成分析
8.已知病毒鉴定和注释
9.已知病毒定量及丰度统计
9.1已知RNA病毒分类统计
9.2已知DNA病毒分类统计
9.3已知真核病毒分类统计
9.4已知原核病毒分类统计
10.新病毒鉴定和注释
【标准版】
(5)病毒vOTU分析
11.聚类、注释和定量
12.基于vOTU的病毒组成成分分析
12.1所有病毒组成分析
12.2真核RNA病毒组成分析
12.3真核DNA病毒组成分析
12.4噬菌体组成分析
(6)群落结构多样性分析
13.α多样性分析
14.β多样性分析
(7)组间比较分析
15.LefSe差异分析(需分组,每组>10个样本)
16.DESeq2差异分析(需分组,每组>10个样本)
(8)噬菌体宿主分析
17噬菌体宿主预测
18.噬菌体-宿主互作网络
(9)病毒功能分析
19.GO注释
20.KEGG注释
【定制版】
(10)高级差异分析
22.降维分析(sPLS-DA、RDA、CCA等)
23.MaAslin2差异分析(需分组,每组>30个样本)
24.基于机器学习的marker筛选
(11)机器学习建模
25.基于微生物特征的疾病模型分析(rf,svm,xgboost)
(12)病毒功能差异分析
26.病毒显著差异功能的筛选(需分组,每组>10个样本)
(13)关联分析
27.病毒或细菌与临床数据关联分析
(14)真核病毒进化分析
28.关键病毒的系统发育树分析
29.编码基因预测与注释
30.跨地域/物种传播分析
(15)定制分析
31.根据研究需要定制分析内容
说明:不同交付标准,提供的分析内容不同。
应用方向
新病毒发现:通过全病毒组测序发现人、动物携带的未知病毒,丰富我们对病毒的认识与了解。
病毒多样性:通过全病毒组测序研究人、动物、环境中病毒的多样性以及组成情况。
病毒与疾病的关系:通过全病毒组测序探索病毒与人类和动物疾病的关系,为疾病预防提供方向。
病毒溯源:通过全病毒组测序对传染病病原传播途径的进行详细调研,探索病毒来源。
感染病原检测:通过全病毒组测序对不明原因的感染进行分析,对于感染病原不明确的病人的治疗起着重要的指导意义。
人畜共患病毒的研究:通过全病毒组测序对人畜共患的病毒进行分析,提前对致病病原体开展筛查,预防大规模传染病的发生。
交付标准
数据:10G raw data
分析:我们根据客户的需求提供不同的交付标准。分别为标准版和定制版。
周期:标准版40个工作日,其它标准根据样本情况确定。
样品要求
1.粪便:样本量不低于200mg,尽量提供600mg(2ml冻存管半管左右),可分两管保存,小鼠粪便不低于5颗,大鼠样品不低于2颗;
2.鼻咽拭子:拭子1-2支;
3.人或动物组织:样本量不低于200 mg。
……