文獻速遞|全自動DNA片段回收儀Blue Pippin助力廢水中病原微生物監測
 

 

【Frontiers in Public Health】Analysis of metatranscriptomic methods to enable wastewater-based biosurveillance of all infectious diseases
宏轉錄組分析法實現廢水中所有病原微生物監測

新冠肺炎大流行期間，在不增加衛生保健系統負擔下，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，無法實現多種病原體的同時檢測。因此，在廢水監測傳染病領域中亟需引入新技術，全面監測多種病原微生物的流行情況，在后疫情時代實現更有效的傳染病監測和跟蹤。

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

美國哥倫布巴特爾紀念研究所，依據俄亥俄州現有的冠狀病毒廢水監測網絡（OCWMN），研究測試了多種靶向和非靶向的基因組測序分析方法，進行廢水中病原微生物監測，以尋找最有效的方法，對傳染病的發展趨勢、已知病原體的爆發情況以及社區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錄組的病原體監測分析方法。具體實施步驟：連續6周，OCWMN每周從10個位點獲取RNA提取物，將其構建為相應宏轉錄組文庫，之后在Illumina NextSeq和MinION測序儀上對總RNA進行測序，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DNA片段，實驗結果表明使用磁珠法耗時長，效果差，并不能有效去除接頭、引物等非目標片段。而使用Blue Pippin全自動DNA電泳回收儀，可自動化完成測序片段精準回收（200-600bp），完全去除雜帶，使得測序結果聚焦目標區域，顯著提升數據質量。

基于廢水的人類病原微生物監測，能夠在疾病大流行之前對其進行監測和早期檢測，從而能夠快速做出反應，抑制致命細菌或病毒的傳播。傳統的宏基因組測序（如鳥槍宏基因組學或16S擴增子測序）無法檢測樣本中存在的RNA病毒，如SARS-CoV-2。現有的宏轉錄組分析方法能夠檢測真核生物、細菌和病毒病原體，可證明哪些基因正在表達。但現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行大規模檢測。因此，廢水中病毒的監測仍然需要靶向測序，或在測序前進行病毒濃縮，去除所有細菌和真核細胞。此外，廢水由完整細胞和細胞碎片組成。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行一致的檢測。本研究的數據提供了一個基線評估，證明廢水是傳染病流行病學的豐富資源，并確定了技術差距和潛在的解決方案，使公共衛生實驗室能夠使用這些資源來監測其地區的傳染病流行情況。

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是全球領先的全自動DNA脈沖場電泳回收儀的生產廠家，擁有美國技術專利，各個型號產品可以高效完成不同長度范圍的DNA片段的精準回收，廣泛用于二代測序、三代測序以及多種分子生物學相關領域。

環亞生物科技有限公司作為美國Sage Science公司在中國區的獨家代理商，自2011年以來將Sage Science的產品線引入國內，一直為國內用戶提供專業的全自動核酸片段回收儀的安裝測試、應用培訓，技術支持與售后維護工作，贏得客戶的一致好評與信任。環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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