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微生物基因组学

下一代测序技术为微生物组提供了洞见

最近的进展包括对公共卫生的强大应用

下一代测序技术为微生物组提供了洞见
2014年12月22日

细菌,病毒和寄生虫。直到公平地,科学家们只划伤了理解这些微生物的表面以及它们如何与所有生物互动,从植物到动物。例如,我们的肠道是数十亿细菌的所在地,并且研究人员现在开始了解它们如何影响我们的免疫系统。可以追踪食物传播的疾病,并且可以通过更准确地确定和管理传染病爆发。微生物基因组学的最新发育,部分地分为下一代测序(NGS),可以实现这种见解和进步。

Illumina的高级市场开发经理Susan Knowles表示,“通过NGS的强大和高分辨率,研究人员可以更好地发现新的微生物,比较基因组,并研究转化为微生物进化的重排。这项研究使微生物基因组学的几个领域取得进展,包括公共卫生,临床微生物学和人类微生物组.这些地区反过来对人类健康有直接影响。”

她指出,除了提供更高的分辨率外,NGS还允许研究人员描述“不可培养”的生物体。科学家们估计,用传统的方法,只有1%的细菌可以在实验室中生长,这反过来又限制了需要研究的生物体。

公共卫生的进步

根据Knowles的说法,微生物基因组学中一个比较进步的领域是公共卫生传染病监测,在这个领域,科学家们一直在寻找关于疾病如何在动物之间和人与人之间传播的新线索。在预防和控制社区疫情这一目标的推动下,研究人员寻求更好地了解传播动态,并追踪结核病和流感等疾病的起源。

Knowles解释说:“尽管流行病学家知道很多关于疾病传播的基本信息,但我们对这些疾病在爆发期间是如何表现和演变的知之甚少。”“这就是下一代测序是一个强大的因素。”例如,它可以帮助确定一个特定的人是否感染了几个人,以及疫情是从哪里开始爆发的。它还可以告诉我们更多关于疾病爆发的过程以及它们是如何演变的。

微生物学合作加速了该领域的发展

最近,Illumina公司宣布与bioMerieux合作,是…领域的世界领导者在体外亚博下载app诊断,开发由服务实验室提供的基因分型疾病媒介的NGS流行病学解决方案。该解决方案将结合Illumina的MiSeq®以bioMérieux的培养物为基础,联合开发病原体基因组数据库的测序系统。这个收录了8万多篇参考文献的馆藏是世界上最大的菌株库之一,将有助于创建一个具有毒性和微生物耐药性特征信息的空前规模的数据库。

Illumina和Biomériex流行病学解决方案的最终目标将使公共卫生和医院微生物学实验室调查疑似爆发,并且更好地表征爆发菌株,因此医院感染控制和公共卫生官员可以采取行动以尽量减少传播并含有流行病。

另一个引人注目的发展是美国国际开发署(USAID)、麻省理工学院布罗德研究所(Broad Institute of MIT)和哈佛大学(Harvard)之间的合作和Illumina来帮助西非对抗埃博拉病毒的传播。通过该伙伴关系,当地和疫情部署人员将接受培训,以确定疫情产生的病毒基因组序列并扩大监测行动。病毒的基因组测序对于基因组监测至关重要——实时跟踪病毒如何移动和变化。这些信息可能会影响诊断、疫苗和疗法的发展。亚博下载app

“对于我们这些从事微生物基因组学领域的人来说,这是一个激动人心的时刻,”诺尔斯说。“能够检测细菌、病毒和寄生虫可能听起来没有人类基因组测序那么吸引人,但就改善公共和人类健康而言,它同样强大。”

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