曹婧

    病毒宏基因组及其在鼠类肠道病毒中的研究进展

    曹婧

    671000 大理学院公共卫生学院，Email：275824198@qq.com

    当传统的序列测定方法还在测定某种单一种类的基因组特征时，宏基因组学(Metagenomics)却能超越种族的界限，通过单一种来探索变化多样的微生物群落。这种方法提供了一个通过已知单一样本来了解整个生物群体多样性的全局观，完全不受培养物需求的限制[1-5]。通过不懈的努力，我们发现在这一领域里病毒群落在生态系统中就像海洋一样变化多端[1, 6]。病毒宏基因组可以用于描述现存自然环境中的病毒菌群[1, 7-13]，也可以描述哺乳动物粪便中的病毒[14-17]、细胞培养中的病毒[18-19]、呼吸道抽出物中的病毒[20]以及血液中的病毒[21-22]。

    1 病毒宏基因组学概述

    宏基因组学是近年来新兴的从基因组角度高通量分析在特定环境中所有微生物遗传组成的学科。病毒宏基因组能够探知整个生物圈中大部分的生物群体的基因多样性，并且能够消除传统病毒鉴定方法，例如 PCR 或微数列的局限性。与传统的宏基因组得到 DNA 全序列的方法相反，在病毒宏基因组的方法中，最初的病毒核酸提纯就垫定了病毒序列是否能测出的基础。病毒宏基因组能够了解病毒群体的构建，并且能发现新的基因和病毒。

    2 主要技术路线

    2.1 样品制备

    2.1.1 提取核酸 理论上，任何种类的样品都可以被宏基因组学分析，包括海水[7]、血液[21]、马粪[16]、茎株[17]、海洋沉积物[9]、珊瑚组织[23-24]以及温泉[25]。如果我们想把病毒的 DNA 或 RNA 隔离出来单独研究，特别是想提取某一有代表性的小片段时，常常会有些困难。因为病毒基因组的长度相对较短，经常会被细菌或真核生物的核苷酸干扰。因此移除非病毒核酸是非常必要的[26]。这样我们就要集中样本中的病毒颗粒，样本必须经过混合、过滤、超速离心三个步骤。为了保证在病毒制备过程中不损失病毒，在样本的混合、过滤、氯仿处理后，要用 SYBR-金染色法来检测病毒颗粒的剩余量[26]。

    2.1.2 DNA 酶处理 DNA 酶消化后通常用氯仿处理法来移除受污染的 DNA。氯仿使线粒体、细菌和真核生物的膜破裂，从而释放无病毒的 DNA 去进行下一步的核酸酶处理[27-28]。但是氯仿处理液可能会破坏保护包膜病毒的类脂膜，使它们的 DNA 被 DNA 酶消化[21]。此外，DNA 酶处理并非每次都能完全地消除样本中的无病毒 DNA[26] ......