快速掌握宏病毒项目,一步登顶SCI!

文摘   2024-08-26 10:26   内蒙古  

今天给大家带来一篇干货满满的项目介绍,让你快速了解什么是宏病毒项目,如何通过它轻松在SCI上发文!无论你是初学者还是进阶科研人,这篇文章都将成为你不可或缺的知识宝库。接下来,让我们一起揭开宏病毒的神秘面纱吧!

研究背景

病毒是生命科学研究中的“暗物质”,地球上约有8700万种病毒,其中已知的病毒不到5000种,能感染人类的病毒仅有200多种。它们在生态系统中扮演重要角色,如调控寄主群落结构和促进生物进化。

宏病毒组学是一种结合宏基因组学和病毒分子生物学检测技术的新学科,研究样本中所有病毒及其携带的遗传信息。

图1 部分病毒科的形态图(来源:https://ictv.global/report)

应用范围

宏病毒组可以分析样本间抗生素抗性基因、金属抗性基因、可移动基因单元、微生物群落组成的差异和变化。
适用于多种研究领域,如土壤、水体、养殖、食品、环境、农学、生物医学等。
  • 适用于各种研究课题组,甚至医院环境空气也可以检测。
  • 客户方向不明确但需要快速出文章的,宏病毒组是优选方案。
  • 旧数据和公共数据也可以用于宏病毒组研究,提升发表机会。

图2 宏病毒组学应用举例

项目分类

  •  整体宏基因组测序(DNA):无偏好,研究与宿主的丰度关系。
  • ·整体宏转录组测序(RNA):无偏好,研究与宿主的丰度关系。
  • ·病毒宏基因组测序(DNA和RNA分开建库):富集胞外病毒,预测宿主,但有偏向性。

图3 宏病毒组项目分类

方法比较

  • 非富集法:直接构建文库,挑选病毒序列,推荐数据量15-30Gb。
  • 富集法:加病毒富集剂提取病毒核酸,推荐数据量6-10Gb。
  • HiFi三代宏病毒组:相对于NGS,virus更长,更大概率获得环状完整病毒

案例分享

案例一. 肠道DNA病毒组与生活方式间的关联

一种广泛使用的结直肠癌筛查策略是基于肠道样本的粪便潜血检测,即粪便免疫化学检测(FIT)。研究共鉴定、注释和表征出18000多种DNA病毒,仅有6%被归类到已知的分类学家族,以微小噬菌体科最为普遍;有17/25的生活方式与肠道病毒组有关。证实可以使用FIT的粪便样本,研究病毒多样性与生活方式、饮食等因素的关联。

图4 蛋白质水平上基因相似性的votu聚类图(vContact2)
案例二. 婴儿肠道病毒的宏基因组目录
生命早期人类肠道微生物组是肠道稳态和婴儿健康的关键驱动因素。使用公共数据,研究婴儿肠道病毒组的内在不稳定性和时间发育。识别出64种和8种病毒物种可作为区分婴儿和成人的生物标志物。通过追踪婴儿早期肠道病毒组的不稳定性和时间发育,识别出与多个因素相关的差异性病毒。基于母婴共享的病毒组还研究了早期生命中肠道病毒组与细菌组间的互作,有助于未来发现儿科疾病-病毒组关联。

图5 与母乳喂养显著相关的病毒家族

案例三. 土壤病毒组的生物地理模式和驱动因素

病毒在塑造土壤微生物功能和生态系统方面至关重要。使用实验和公共数据,研究土壤病毒的生物地理格局和驱动因素。通过对全球1800多个土壤宏基因组数据进行分析,构建获得超过8万条病毒序列(种水平),首次探究了全球尺度下土壤病毒的生物地理分布格局与驱动因子,对于阐明土壤病毒生态学以及将病毒全面纳入土壤生态系统模型有极为的重要意义。

图6 全球土壤病毒数据库概述

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