在短短几个月内,2019 新型冠状病毒已从区域性病毒感染发展为全球性大流行,但发生变化的不仅仅是其分布区域。病毒基因组,尤其是新型冠状病毒等 RNA 病毒的基因组,可极其迅速地积累突变,这意味着每次新的感染,病毒基因组都可能发生微小变异。
这些突变带来了挑战,但也同样提供了机会。识别病毒突变并将其与地理起源、传染性和症状相结合,我们可以更好地模拟病毒的传播方式并了解其在特定感染中的行为。例如,基于基因组评估,纽约的大多数冠状病毒病例被认为来自欧洲。此外,可以根据遇到的特定病毒株制定特定的治疗方案。
但是,多数方法(如作为多数病毒检测策略的定量 PCR (qPCR) 技术)并不能为我们提供这些信息。那么我们如何能得到这些信息?
二代测序技术助您检测病原体的分子指纹
过去十年间,二代测序 (NGS) 已从罕见技术发展到无处不在。不同于 qPCR 扩增一段 DNA 以及基于扩增物质大小和/或数量的分析,NGS 方法允许逐个核苷酸地直接读取 DNA 序列。
当分析人类样品时,在大量人类 DNA 背景中发现少量病毒基因组,无异于大海捞针。伦敦大学病原基因组学系主任 Judith Breuer 教授领导的传染病研究团队使用 Agilent SureSelect 靶向序列捕获研究技术开发了一种病毒测序方法。使用包含人类冠状病毒序列靶向探针的 SureSelect 基因组合,研究人员可以从人类样品中捕获病毒序列。
然后研究人员可以获取其 NGS 序列数据,将其与已知序列(“参考序列”)进行比较,并确定病毒遗传密码中的突变、插入或缺失。这种方法非常有效,作为这项研究的一位负责人员,Breuer 教授率先将其用于直接分析临床样本中的病原体。
为研究人员提供了解 SARS-COV-2 的新工具
过去 10 年间,Breuer 教授在病原体研究领域以及 SureSelect 技术在传染病研究的应用方面均做出了不可估量的贡献。作为安捷伦社区设计项目的一部分,我们利用灵活、高性能的 SureSelect 平台技术,与 Breuer 博士合作发布了 20 多种病原体 NGS 基因组合。
为应对新型冠状病毒肺炎 (COVID-19) 疫情,Breuer 教授的团队设计了一款 SureSelect 基因组合,对英国医院的集中爆发病例进行了冠状病毒测序研究。作为英国传染病研究的一位顶尖科学家,Breuer 教授上个月成为了 COVID-19 基因组学英国联盟的一员。