靶向RNA测序:提高病原微生物的检测效率
病原感染是全球公共健壮面临的重要挑战,给临床诊断和治疗带来了巨大压力。传统的病原鉴定技巧,如培养和生化检测,虽然在一定程度上有效,但随着科技的提高,尤其是下一代测序技术(NGS)的崛起,宏基因组测序(mNGS)已显著提高病原检测的效率,并帮助识别难以培养的微生物。然而,虽然mNGS拥有诸多优点,但在实际应用经过中仍面临许多挑战。
当前mNGS的局限性
在临床样本中,如咽拭子、支气管肺泡灌洗液(BALF)、血液和脑脊液等,样本中宿主细胞和核苷酸的比例往往超过90%。这导致微生物的鉴定效率降低。除了这些之后,mNGS主要针对病原体的DNA,而不包括以RNA为主要遗传物质的病原体。这种局限性让我们错失了许多重要的微生物信息。虽然近年来对基于RNA的分析有所增长,但仍显不足。
靶向RNA测序的优势
研究表明,靶向RNA的检测技巧能够有效揭示活跃的微生物基因和成员。当细菌基因组仅有少数rDNA拷贝时,其rRNA在活细胞中的含量可以非常高。因此,靶向RNA测序可以有效减少休眠微生物对测序结局的干扰。近年来,Oxford Nanopore Technology(ONT)等第三代测序技术的出现,提供了快速制备文库和超长读长的优势,使得临床样本中病原检测的可能性大大提高。
靶向RNA测序的应用前景
通过结合靶向RNA测序与ONT的技术,一个新的概念—RNA/cDNA靶向测序(mtNGS)应运而生。这种技巧大幅减少了样本中的宿主核苷酸比例,并缩短了测序时刻。研究显示,与传统mNGS相比,mtNGS显著提高了微生物的读数比例,并促进了细菌病原的鉴定。除了这些之后,它还能够有效检测真菌、病毒和抗生素抗性基因,与传统检测结局基本一致。
中国科学院微生物研究所的王军课题组与多个医疗机构合作进行的研究,正是以此为基础,开发出更为高效的病原检测技巧。研究结局已经在知名期刊《Advanced Science》上发表,展示了靶向RNA测序在临床样本病原检测中的巨大潜力。研究团队的努力获得民族天然科学基金等多个项目的资金支持。
小编归纳一下
靶向RNA测序的提高,代表着病原检测科技的一个重要提高。虽然仍需进一步的技术革新,靶向RNA测序结合先进测序技术将为临床病原检测开辟新的途径,尤其在微生物多样性和功能研究中具有不可估量的价格。未来,我们期待这项技术在临床操作中的广泛应用,为疾病的预防和治疗提供坚实而有效的支持。
在防控病原感染的道路上,靶向RNA测序无疑是一把利剑,为各类感染性疾病的快速响应提供了新的解决方案。