文獻(xiàn)速遞|全自動(dòng)DNA片段回收儀Blue Pippin助力廢水中病原微生物監(jiān)測(cè)
 

 

【Frontiers in Public Health】Analysis of metatranscriptomic methods to enable wastewater-based biosurveillance of all infectious diseases
宏轉(zhuǎn)錄組分析法實(shí)現(xiàn)廢水中所有病原微生物監(jiān)測(cè)

新冠肺炎大流行期間，在不增加衛(wèi)生保健系統(tǒng)負(fù)擔(dān)下，通過(guò)檢測(cè)廢水中的病原微生物，可快速篩查大量人群，以監(jiān)測(cè)病毒的變異和傳播。目前的檢測(cè)方法多是針對(duì)于一種或幾種病原體的靶向檢測(cè)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)多種病原體的同時(shí)檢測(cè)。因此，在廢水監(jiān)測(cè)傳染病領(lǐng)域中亟需引入新技術(shù)，全面監(jiān)測(cè)多種病原微生物的流行情況，在后疫情時(shí)代實(shí)現(xiàn)更有效的傳染病監(jiān)測(cè)和跟蹤。

期刊：Frontiers in Public Health
發(fā)表年份：2023年
樣本：廢水
文庫(kù)類型：宏轉(zhuǎn)錄組文庫(kù)（200- 600 bp）
宏轉(zhuǎn)錄組文庫(kù)富集和精準(zhǔn)回收：Sage Science公司Blue Pippin全自動(dòng)DNA片段回收儀
測(cè)序儀：Illumina NextSeq 500/550

美國(guó)哥倫布巴特爾紀(jì)念研究所，依據(jù)俄亥俄州現(xiàn)有的冠狀病毒廢水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)（OCWMN），研究測(cè)試了多種靶向和非靶向的基因組測(cè)序分析方法，進(jìn)行廢水中病原微生物監(jiān)測(cè)，以尋找最有效的方法，對(duì)傳染病的發(fā)展趨勢(shì)、已知病原體的爆發(fā)情況以及社區(qū)中正在上升的潛在新病原體或變種的檢測(cè)和跟蹤。文章建立了一套基于廢水中微生物宏轉(zhuǎn)錄組的病原體監(jiān)測(cè)分析方法。具體實(shí)施步驟：連續(xù)6周，OCWMN每周從10個(gè)位點(diǎn)獲取RNA提取物，將其構(gòu)建為相應(yīng)宏轉(zhuǎn)錄組文庫(kù)，之后在Illumina NextSeq和MinION測(cè)序儀上對(duì)總RNA進(jìn)行測(cè)序，以鑒定存在的病原體種類。MinION長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序可以有效降低變異檢測(cè)的復(fù)雜性。最后，測(cè)試了一種靶向雜交方法與廢水RNA樣品的兼容性。在宏轉(zhuǎn)錄組測(cè)序中，研究人員對(duì)比了磁珠法和Blue Pippin篩選和純化目標(biāo)DNA片段，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明使用磁珠法耗時(shí)長(zhǎng)，效果差，并不能有效去除接頭、引物等非目標(biāo)片段。而使用Blue Pippin全自動(dòng)DNA電泳回收儀，可自動(dòng)化完成測(cè)序片段精準(zhǔn)回收（200-600bp），完全去除雜帶，使得測(cè)序結(jié)果聚焦目標(biāo)區(qū)域，顯著提升數(shù)據(jù)質(zhì)量。

基于廢水的人類病原微生物監(jiān)測(cè)，能夠在疾病大流行之前對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)和早期檢測(cè)，從而能夠快速做出反應(yīng)，抑制致命細(xì)菌或病毒的傳播。傳統(tǒng)的宏基因組測(cè)序（如鳥槍宏基因組學(xué)或16S擴(kuò)增子測(cè)序）無(wú)法檢測(cè)樣本中存在的RNA病毒，如SARS-CoV-2�，F(xiàn)有的宏轉(zhuǎn)錄組分析方法能夠檢測(cè)真核生物、細(xì)菌和病毒病原體，可證明哪些基因正在表達(dá)。但現(xiàn)有的非靶向方法不能對(duì)具有小基因組的未知病原體以合理的成本進(jìn)行大規(guī)模檢測(cè)。因此，廢水中病毒的監(jiān)測(cè)仍然需要靶向測(cè)序，或在測(cè)序前進(jìn)行病毒濃縮，去除所有細(xì)菌和真核細(xì)胞。此外，廢水由完整細(xì)胞和細(xì)胞碎片組成。如果過(guò)濾和濃縮方法對(duì)病毒的富集程度不夠，則無(wú)法通過(guò)非靶向測(cè)序進(jìn)行一致的檢測(cè)。本研究的數(shù)據(jù)提供了一個(gè)基線評(píng)估，證明廢水是傳染病流行病學(xué)的豐富資源，并確定了技術(shù)差距和潛在的解決方案，使公共衛(wèi)生實(shí)驗(yàn)室能夠使用這些資源來(lái)監(jiān)測(cè)其地區(qū)的傳染病流行情況。

Spurbeck, Rachel R et al. “Analysis of metatranscriptomic methods to enable wastewater-based biosurveillance of all infectious diseases.” Frontiers in public health vol. 11 1145275. 22 Mar. 2023,

美國(guó)Sage Science是全球領(lǐng)先的全自動(dòng)DNA脈沖場(chǎng)電泳回收儀的生產(chǎn)廠家，擁有美國(guó)技術(shù)專利，各個(gè)型號(hào)產(chǎn)品可以高效完成不同長(zhǎng)度范圍的DNA片段的精準(zhǔn)回收，廣泛用于二代測(cè)序、三代測(cè)序以及多種分子生物學(xué)相關(guān)領(lǐng)域。

環(huán)亞生物科技有限公司作為美國(guó)Sage Science公司在中國(guó)區(qū)的獨(dú)家代理商，自2011年以來(lái)將Sage Science的產(chǎn)品線引入國(guó)內(nèi)，一直為國(guó)內(nèi)用戶提供專業(yè)的全自動(dòng)核酸片段回收儀的安裝測(cè)試、應(yīng)用培訓(xùn)，技術(shù)支持與售后維護(hù)工作，贏得客戶的一致好評(píng)與信任。環(huán)亞生物科技有限公司將一如既往的支持越來(lái)越多的Sage Science用戶。


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