全自動(dòng)DNA片段回收儀助力廢水中病原微生物監(jiān)測

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
 

 

【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

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，通過檢測廢水中的病原微生物，可快速篩查大量人群，以監(jiān)測病毒的變異和傳播。目前的檢測方法多是針對于一種或幾種病原體的靶向檢測，無法實(shí)現(xiàn)多種病原體的同時(shí)檢測。因此，在廢水監(jiān)測傳染病領(lǐng)域中亟需引入新技術(shù)，全面監(jiān)測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)測和跟蹤。

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

美國哥倫布巴特爾紀(jì)念研究所，依據(jù)俄亥俄州現(xiàn)有的冠狀病毒廢水監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)（OCWMN），研究測試了多種靶向和非靶向的基因組測序分析方法，進(jìn)行廢水中病原微生物監(jiān)測，以尋找最有效的方法，對傳染病的發(fā)展趨勢、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，之后在Illumina NextSeq和MinION測序儀上對總RNA進(jìn)行測序，以鑒定存在的病原體種類。MinION長讀長測序可以有效降低變異檢測的復(fù)雜性。最后，測試了一種靶向雜交方法與廢水RNA樣品的兼容性。在宏轉(zhuǎn)錄組測序中，研究人員對比了磁珠法和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，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)化完成測序片段精準(zhǔn)回收（200-600bp），完全去除雜帶，使得測序結(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，能夠在疾病大流行之前對其進(jìn)行監(jiān)測和早期檢測，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)的宏基因組測序（如鳥槍宏基因組學(xué)或16S擴(kuò)增子測序）無法檢測樣本中存在的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。因此，廢水中病毒的監(jiān)測仍然需要靶向測序，或在測序前進(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。如果過濾和濃縮方法對病毒的富集程度不夠，則無法通過非靶向測序進(jìn)行一致的檢測。本研究的數(shù)據(jù)提供了一個(gè)基線評估，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監(jiān)測其地區(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Sage Science是全球領(lǐng)先的全自動(dòng)DNA脈沖場電泳回收儀的生產(chǎn)廠家，擁有美國技術(shù)專利，各個(gè)型號產(chǎn)品可以高效完成不同長度范圍的DNA片段的精準(zhǔn)回收，廣泛用于二代測序、三代測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Sage Science公司在中國區(qū)的獨(dú)家代理商，自2011年以來將Sage Science的產(chǎn)品線引入國內(nèi)，一直為國內(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與信任。環(huán)亞生物科技有限公司將一如既往的支持越來越多的Sage Science用戶。


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