在2015-16麻將王換現金年的寨卡病毒爆發期間，公共衛生官員爭先恐後地控制了這一流行病，遏制了病原體對孕婦的破壞性影響。同大樂透端午加碼時，全球科學家試圖了解這種神秘病毒的遺傳學。
問題是，病人的血液中只有很少的寨卡病毒顆粒。在臨床樣本中尋找它就像在大海中捕撈一條小now魚。
博德學院科學家開發的一種新的計算方法有助於克服這一障礙。由研究員Pardis Sabeti在Broad實驗室中建立，信用卡娛樂城“ CATCH”方法可用於設計已知能感染人類及其所有已知菌株的任何病毒的分子“誘餌”，包括在Zika等臨床樣品中含量較低的病毒。該方法可以幫助全球小型測序中心更有效，更經濟地進行疾病監測，從而為控制疫情提供關鍵信息。
這項新的研究是由麻省理工學院的研究生海登·米茨基（Hayden Metsky）和博士後研究員凱蒂·塞德爾（Katie Siddle）領導的，該研究在線發表在《自然生物技術》上。
“隨著基因組測序成為疾病監測的關鍵部分，CATCH之類的工具將幫助我們和其他人更早發現疾病暴發，並生成更多病原體數據，可以與更廣泛的科學和醫學研究團體共享，”這項新研究的資深偏財運意思作者已加入當地的一家生物技術初創公司。
科學家已經能夠通過分析臨床樣本中的所有遺傳物質來檢測一些低豐度病毒，這種技術被稱為“元基因組測序”，但是這種方法通常會漏掉在大量其他微生物和患者體內丟失的病毒物質。自己的DNA。
另一種方法是“豐富”特定病毒的臨床樣本。為此，研究人員使用一種遺傳“誘餌”固定了目標病毒的遺傳物質，以便可以沖走其他遺傳物質。 Sabeti實驗室的科學家成功地使用了誘餌來分析埃博拉病毒和拉沙病毒基因組，該誘餌是由短鏈RNA或DNA與樣本中的病毒DNA配對而成的分子探針。但是，探針始終是針對單個微生物的，這意味著它們必須確切地知道要尋找的是什麼，並且它們的設計並非嚴格有效的方式。
他們需要的是一種用於設計探針的計算方法，該方法可以提供臨床樣品中各種微生物含量的全面視圖，同時還能富集Zika等低豐度微生物。
Metsky說：“我們想重新考慮我們實際上是如何設計探針進行捕獲的。” “我們意識到我們 派大金娛樂城可以使用比以前更少的探測器來捕獲病毒（包括已知種類的病毒）。為了使它成為有效的監視工具，我們隨後決定嘗試一次針對約20種病毒，並最終擴大到已知可感染人類的356種病毒物種。”
CATCH是“用於全面雜交的目標的緊湊聚集”的縮寫，使用戶可以設計定制的探針組，以捕獲微生物物種的任何組合的遺傳物質，包括病毒或什至已知感染人類的所有形式的所有病毒。
為了真正全面地運行CATCH，用戶可以輕鬆地tha娛樂城將已上傳到國家生物技術信息中心的GenBank序列數據庫中的所有人類病毒的各種形式的基因組進行分析。該程序根據用戶想要恢復的內容（是全部病毒還是僅子集）來確定最佳的探測集。探針序列列表可以發送給合成探針進行研究的少數公司之一。希望檢測和研究微生物的科學家和臨床研究人員隨後可以使用諸如釣魚鉤之類的探針來捕獲所需的微生物DNA進行測序，從而豐富所需微生物的樣品。
用CATCH設計的探針集的測試表明，富集後，病毒含量構成的測序數據比富集前多18倍，這使得該團隊能夠組裝無法從未富集樣品中產生的基因組。他們通過檢查30種已知內容的樣本（涵蓋8種病毒）驗證了該方法。研究人員還顯示，可以通過使用一系列由CATCH設計的針對所有人類病毒的探針來“拯救”來自尼日利亞2018年拉薩爆發的拉薩病毒樣本，這些樣本證明不富集就很難測序。此外，該團隊還能夠改善來自患者和蚊子的未知含量樣品的病毒檢測。
Metsky和同事使用CATCH生成了針對Zika和基孔肯雅熱的病毒探針的子集，後者是在相同地理區域發現的另一種蚊媒病毒。與使用其他方法生成的寨卡病毒基因組一起，他們使用CATCH設計的探針生成的數據幫助他們發現了寨卡病毒已經在科學家能夠檢測到幾個月之前被引入了多個區域，這一發現可以為控制未來爆發的努力提供信息
為了演示CATCH的其他潛在應用，Siddle使用了來自多種不同病毒的樣本。 Siddle和其他人一直在與西非的科學家合作，在西非，病毒的暴發和難以診斷的發燒都很普遍，以建立一個實驗室和一個實驗室。耀發娛樂城d用於現場分析病原體基因組的工作流程。 “我們希望我們在尼日利亞的合作夥伴能夠從各種樣品中有效地進行宏基因組測序，而CATCH可以幫助他們提高對這些病原體的敏感性，” Siddle說。
該方法還是調查疑似病毒原因的未診斷發燒的有效方法。 Siddle說：“我們對使用宏基因組測序來揭示這些病例的潛力感到特別興奮，尤其是在受影響的國家/地區進行這種檢測的可能性。”
CATCH方法的優點之一是它的適應性。當識別出新的突變並將新的序列添加到GenBank時，用戶可以快速重新設計一組具有最新信息的探針。此外，儘管大多數探頭設計都是專有的，但Metsky和Siddle已將其使用CATCH設計的所有探頭公開發布。用戶可以訪問CATCH中的實際探針序列，從而使研究人員可以在合成探針之前探索和定制探針設計。
Sabeti和其他研究人員對CATCH改善微生物群落大規模高分辨率研究的潛力感到興奮。他們還希望該方法有一天可以在診斷應用中使用，在該應用中將結果返回給患者以做出臨床決策。目前，他們對提高病毒爆發的基因組監測（如Zika和Lassa）以及其他需要全面了解低水平微生物含量的應用的潛力感到鼓舞。
CATCH軟件可在GitHub上公開訪問。在Sabeti和Matranga的監督下，其開發和驗證已在《自然生物技術》上在線描述。
本文已從Broad Institute提供的材料中重新發布。注意：材料可能已針對len進行了編輯帝禾娛樂城內容和內容。有關更多信息，請聯繫引用的來源。
參考
通過全面而可擴展的探針設計來捕獲元基因組中的序列多樣性。 Hayden C. Metsky等。 《自然生物技術》，第37卷，第160-168頁（2019年），https：//doi.org/10.1038/s41587-018-0006-x。
