一、文章简介
《Nature Biotechnology》封面文章
文章报道:摘自测序中国公众号文章报道
《NBT 封面报道:6 小时精准识别下呼吸道病原体,纳米孔测序神助攻!附大会推荐》下呼吸道感染是全球传染病死亡的主要原因,仅 2016 年就导致 300 万人死亡。由于引发感染的病原体类型广泛,使得快速诊断和制定处方决策成为一项挑战。目前识别细菌感染的主要方法是细菌培养,通常需要 2~3 天时间,且敏感性较差。患者在此期间通常接受广谱抗生素治疗,从而可能加剧抗生素抗药性的问题。
国际顶级学术期刊 Nature Biotechnology 以《纳米孔上的临床宏基因组学》(Clinical metagenomics on a nanopore)为封面,刊登了英国东安格利亚大学 Justin O'Grady 博士及合作者共同发布的首个使用纳米孔技术的快速、经济的宏基因组测序方法,直接从患者呼吸道样本中准确快速地识别细菌病原体,并在 6 小时内准确检测抗性基因的突破性研究。
据悉,为了能够准确、快速地识别细菌病原体,研究团队开发了一种能够从临床样本中去除多达 99.99%的宿主核酸的流程,并在便携式 MinION 测序仪上开展了实时的检测和分析。
该团队在 40 个临床呼吸道样品上进行初期测试,在另外 41 个样品上进行了优化和测试。与培养法和 PCR 相比,优化的流程具有较高对病原体鉴定的敏感性(96.6%)和临床特异性(41.7%)。在使用定量 PCR 和病生菌特异性基因分析进行确认后,特异性和灵敏度增加至100%。使用该方法从样品到获得结果的周期为 6 小时,比培养法快了约 40 小时。
文章地址:
代码语言:javascript复制https://www.nature.com/articles/s41587-019-0156-5
1.2 文章详细解读
宏基因组公众号文章《NBT 封面:纳米孔基因组测序快速临床诊断细菌性下呼吸道感染》
文章亮点:
1. 细菌性下呼吸道感染(LRI)培养法诊断敏感性差且太慢,不能指导早期的靶向抗生素治疗;
2. 作者开发了一种用于细菌 LRI 诊断的宏基因组学方法,基于皂苷有效去除 99.99%的宿主DNA 并结合纳米孔测序;
3. 该方法从样品到结果仅需 6 小时,对病原体检测的敏感性 96.6%、特异性 41.7%,同时可检测抗生素抗性基因;
4. 结合定量 PCR 和特异性基因,特异性和灵敏度增加至 100%。
5. 纳米孔宏基因组学可以快速准确地表征细菌 LRI,有助于减少广谱抗生素的使用。
二、下载数据
代码语言:javascript复制https://www.ebi.ac.uk/ena/browser/view/PRJEB30781
三、病原微生物鉴定
3.1单个样本
过滤宿主序列
代码语言:javascript复制#数据路径
#/data/PRJEB30781/
mkdir clincal;cd clincal
#去除宿主
REF=/MetaDatabase/human/GCF_000001405.39_GRCh38.p13_genomic.fna
READ=/data/PRJEB30781/P10.fastq.gz
minimap2 -ax map-ont $REF $READ -Y -N 20 -t 12 >minimap2.sam
samtools fastq -f 4 minimap2.sam | gzip >P10.filter.fq.gz
#统计过滤前后数变化
seqkit stat /data/PRJEB30781/P10.fastq.gz P10.filter.fq.gz
将过滤完的数据,使用 centrifuge 软件进行比对,过滤结果,挑选出其中呼吸道致病菌。
代码语言:javascript复制time centrifuge -x /MetaDatabase/centrifuge_h p v_20200318/hpv -U P10.filter.fq.gz --report-file report.tsv -S result.tsv -p 12 2>centrifuge.log
在使用centrifuge-kreport更改格式,再去R语言中pivian包可视化。
3.2批量操作
代码语言:javascript复制cd /data/PRJEB30781
ls -1 *.gz | while read i;do echo "1 $PWD/${i} ${i%.*.gz}.result ${i%.*.gz}.report";done;
#保存结果到temp.list中
awk '{print $1"t"$2"tt"$3"t"$4}' temp.list >sample_sheet.list
cat -T sample_sheet.list
#批量运行
centrifuge -x /ifs1/MetaDatabase/centrifuge_h p v_20200318/hpv --sample-sheet sample_sheet.list --min-hitlen 100 -p 12
#转换格式
ls *.result | while read i;do centrifuge-kreport -x /MetaDatabase/centrifuge_h p v_20200318/hpv $i >${i&.result}.kraken.tsv;done;
写在最后:有时间我们会努力更新的。大家互动交流可以前去论坛,地址在下面,复制去浏览器即可访问,弥补下公众号没有留言功能的缺憾。
代码语言:javascript复制bioinfoer.com
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