NGS与感染性疾病PPT课件

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同时高通量测序使得对一 个物种的转录组和基因组进 行细致全貌的分析成为可能， 所以又被称为深度测序
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（三）测序平台
1、Illumina公司的Solexa测序平台 2、Roche公司的454测序平台 3、ABI公司的寡核苷酸连接检测平台 (SOLiD)
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（四）NGS特点
1、不同平台测序方法不同，但 原理有着共通之处，都是将基因 组D测序及 数据分析，相对于Sanger测序 来说通量高、速度快、费用低
聚合酶克隆（Polony Sequencing）、 454焦磷酸测序（454 pyrosequencing）、 Illumina (Solexa) sequencing、 ABI SOLiD sequencing、 离子半导体测序（Ion semiconductor sequencing）、 DNA 纳米球测序 （DNA nanoball sequencing）等
又叫微生物环境基因组学、元基 因组学。
它通过直接从环境样品中组成及其群落功 能。
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对特定环境中全部微生物的 总DNA（也称宏基因组， metagen过系统学分析获 得该环境中微生物的遗传多 样性和分子生态学信息
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中科院动物研究所已经测序、 组装和分析了38只野生金丝 猴的基因组突变。这项研究 结果发表在国际分子生物学 和进化领域的权威期刊 《Molecular Biology and Evolution》
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二、NGS可以为感染性疾病 做什么？
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（一）宏基因组学（Metagenomics）
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宏基因组学研究的对象是特定 环境中的总DNA，不是某特定 的微生物或其细胞中的总DNA， 不需要对微生物进行分离培养和 纯化，这对我们认识和利用 95%以上的未培养微生物提供 了一条新的途径。
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不仅能够从整体上认识微生物 群落自身数量和组成结构，而且 可以认识微生物群落自身及其与 宿主之间的进化关系，研究不同 状态对微生物群落结构和功能的 影响，分析人类正常菌群和疾病 状态下的结构和功能特征。
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病毒
NGS技术主要应用于基因型分 析、耐药突变检测及病毒在宿主 体内演化，以及暴发感染病毒的 快速检测时以协助预防、诊断治 疗及疫苗研究等方面。
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真菌
通过建立本地真菌基因组学数据并 对比分析，不仅可以进行真菌感染 快速准确诊断，还能够发现不同真 菌特有的功能性基因，研究其致病 机制及药物耐药位点突变，发现新 的药物作用靶位点，从而开发具有 广谱、不良反应低、无交叉耐药性 3的1 抗真菌药物。
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NGS在感染性疾病 中的应用
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NGS技术应用于细菌感染检测， 明确是否存在细菌感染
对菌株进行分型，获得分子血 清型、耐药基因谱等信息，分析 其菌株进化历史、感染源及感染 路径，有助于疾病预防、诊疗和 2疫8 苗研发等。
结核杆菌耐药 菌株培养难度高，时间长，临床检测
受到极大限制。但基因测序技术在检 测其菌株毒力和耐药性上有着极大的 优势，可以快速检测病原体感染及其 耐药性 有望取代现有的培养和分子诊断法
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肠道微生物宏基因组学与人体 代谢、免疫等各方面联系紧密， 已成为近年来热门的研究主题， 肠道菌群和糖尿病、肥胖症等代 谢性疾病的关系被不断深入研究， 对于药物和肠道微生物群落的相 互影响也在不断探索
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（二）精准医学
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1、第二届感染性疾病精准医学高峰论坛
感染性（传染性）疾病危害严重，精 准诊断是实现其精准防控的前提。
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（二）NGS(next generation sequencing)
包括二代的大规模平行测序和三代的单分子测 序。
高通量测序技术是对传统测序一次革命性的改 变，一次对几十万到几百万条DNA分子进行序 列测定
被称为下一代测序技术(next generation sequencing)足见其划时代的改变
NGS和感染性疾病的精准 治疗
贾平东
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2003年完成了人类基因组计划
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该计划的完成使得人们强烈的意识 到人们需要更多更好的技术与数据 分析能力来回答随之而来的一系列 生物学问题。
然而，通量的限制以及居高不下的 测序成本成为了人们进一步了解基 因组的一道坎。
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下一代测序（next-generation sequencing，NGS）
2000年之后推出的高通量测 序平台很好地解决了这个问 题，人类基因组测序的成本 直接因此下降50000倍
产生了一个新的名词：NGS5 Nhomakorabea一、NGS是什么？
（一）传统的测序方式
大规模平行签名测序（Massively Parallel Signature Sequencing, MPSS)、
目前针对性使用抗生素是一个重大课 题，另外即时快速病原诊断、未知病 原鉴定、混合感染病原诊断、全病程 病原监测等问题都值得重视和研究。
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针对感染这一重大医学问题，需要将 基因检测与传统检测相结合，加快将 最新的生物科技转化成先进生产力， 应用于临床感染精准诊疗。
基于下一代测序技术（NGS）的宏基 因组学检测技术发展迅猛，将有力推 动感染性疾病精准医学发展。
2011年5月以德国为中心，欧 洲暴发了一次严重的出血性肠道 感染，科学家对病菌菌株进行全 基因组测序，发现致病元凶为致 死性的大肠埃希菌O104：H4， 通过对序列的分析推断其感染人 体的途径和致病机制，溯源追踪 了其感染路径，为疫病的诊断和 治疗提供了重要信息。
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（四）NGS特点
1、高准确性，高通量，高灵敏 度
2、可以同时完成传统基因组学 研究（测序和注释）以及功能基 因组学 （基因表达及调控，基因 功能，蛋白/核酸相互作用）研 究
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（四）NGS特点 2、越来越多地应用第二代测序技术
来解决生物学问题。比如在基因组 水平上对还没有参考序列的物种进 行从头测序，获得该物种的参考序 列，为后续研究和分子育种奠定基 础；对有参考序列的物种，进行全 基因组重测序，在全基因组水平上 扫描并检测突变位点，发现个体差 异的分子基础。