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DNA噬菌体高通量测序检测服务

噬菌体(Bacteriophage,Phage)是一类专性侵染菌与古细菌的病毒,具有高度宿主特异性,对人类、动物和植物均安全无害。其中DNA噬菌体占比超99%,是环境、农业、食品、医疗领域的核心研究对象,也是解析微生物生态、耐药性传播、致病菌防控的关键突破口。

微基生物依托成熟高通量测序平台与专业科研团队,基于权威文献建立标准化实验体系,为客户提供专业、精准的DNA噬菌体富集、纯化、高通量测序与深度功能解析一站式服务。

一、适用检测样本类型

水体样本:唾液、自然水体(河流/湖泊/海洋)、饮用水、生活/工业废水、养殖水体等;

固相样本:土壤、粪便、淤泥、沉积物、固废(生活垃圾/畜禽粪便/工业固废)等;

气相样本:环境空气、室内空气、废气、粉尘等;

生物样本:动物肠道内容物、动植物体表拭子、体液、组织匀浆等;

食品/加工环境样本:食品原料、加工半成品、生产车间拭子、加工废水/废渣等。

 

二、样本检测流程

关键处理技术采用0.22μm滤膜去除细菌及杂质,保留噬菌体颗粒;针对低丰度样本,通过宿主菌富集法提高噬菌体检出率;纯化过程结合PEG沉淀与色谱技术,确保噬菌体纯度≥95%

三、分析方法  

高通量测序获得的原始数据经多步骤质控与分析,实现噬菌体群落的物种解析与功能挖掘,具体分析流程如下:

四、微基生物检测服务优势

1.技术团队:经验丰富的生物学专家团队,确保实验设计、操作和数据分析的专业性。

2.先进的检测平台:配备qPCR、ddPCR、高通量测序平台,提供多样化、高精度的检测方案。

3.生物信息学分析:提供噬菌体组装、分类、功能注释等分析,帮助客户深入解读数据。

4.定制化服务:根据客户的具体科研需求,提供个性化的实验方案设计和数据分析服务。

5.质量控制:样本接收到报告输出,全程严格遵循质量管理体系,确保结果准确性和可靠性。

五、服务承诺与交付

交付内容:检测报告(含样本信息、处理流程、原始数据、结果分析)、原始测序数据;

交付周期:常规检测1015个工作日;

定制化服务:根据科研需求定制靶向噬菌体检测、多样性分析、体外互作验证等方案。

六、核心参考文献解读

文献1:噬菌体研究工具与多领域应用(Bisen et al., 2024)

该文献系统证实:噬菌体广泛分布于水、土壤、空气、污水、养殖环境等各类生态系统,分离、纯化、鉴定技术是噬菌体研究的核心基础。

 

1.噬菌体分离与纯化技术

噬菌体分离技术:直接平板法、噬菌体富集法、吸附法、过滤/超滤法;分离实验流程包括样本采集、富集、过滤、检测实验。

噬菌体纯化技术:噬菌体纯化是从环境混合物中获取高浓度、高纯度噬菌体颗粒的关键步骤,常用方法包括色谱法、PEG沉淀、氯化铯密度梯度离心、双水相系统。




噬菌体检测采用多种前沿技术,包括高通量筛选(
HiTS)、噬菌斑实验、PCR、qPCR、微滴数字 PCR(ddPCR)、质谱、下一代测序(NGS)。2.噬菌体检测技术进展

噬菌体检测与表征技术合集

噬菌体在解决细菌耐药、环境污染、食品安全等全球性问题上具有不可替代的作用,未来需通过标准化技术流程、合成生物学改造及多学科交叉合作,进一步挖掘噬菌体的应用价值,推动其从基础研究走向临床、食品、环境治理等实际场景的规模化应用。

 

文献2:环境噬菌体是抗生素耐药基因重要储存库与传播载体

该研究通过宏基因组测序证实:污水处理、养殖环境中噬菌体携带大量抗生素耐药基因(ARGs),并存在稳定的“核心耐药基因组”,可通过转导介导耐药基因跨菌株传播。

研究主题:解析养猪场污水处理系统中噬菌体组结构,明确噬菌体携带的抗生素耐药基因(ARGs)特征,揭示噬菌体介导耐药基因传播的机制。该研究以宏基因组测序为核心检测方法,针对DNA噬菌体开展系统性研究。

样本类型:养猪场污水处理5个节点水样(进水、好氧池、中间池、兼性池、出水);

检测方法:以宏基因组高通量测序为主要技术手段,结合噬菌体组分离富集技术,对污水样本中的DNA噬菌体进行全基因组测序与数据分析;

实验结果展示

噬菌体组分类组成与污水处理影响

A:噬菌体科水平(长尾/肌尾/短尾科)与宿主菌分布;B:污水处理对三大优势噬菌体科丰度的影响;C-E:3科噬菌体在各处理段的丰度变化;F:临床耐药菌专属噬菌体的丰度层级。

结果显示:污水处理系统中长尾科、肌尾科、短尾科为绝对优势噬菌体,处理工艺不改变其丰度次序,但好氧/兼性环境对噬菌体具有明显选择性,且噬菌体宿主覆盖多种耐药菌,存在较高耐药传播风险。

噬菌体携带耐药基因类型与丰度分布

A:18类ARGs的亚型数量统计;B-C不同ARGs类型的覆盖度(丰度);

D:96种ARGs亚型的丰度聚类热图,分为4组,核心基因高丰度稳定存在。

结果显示:噬菌体共携18类96种抗生素耐药基因,以MLS和四环素类耐药基因为主,并存在一组在所有样本中均高丰度存在的核心耐药基因,其类型分布与细菌耐药组高度一致。

耐药基因作用机制分类覆盖度

细菌(A)与噬菌体(B)中各类耐药基因的丰度分布

结果显示:噬菌体对耐药基因具有明显选择偏好,优先富集核糖体保护蛋白与ABC转运体相关基因,且污水处理过程显著改变噬菌体中耐药基因丰度,对细菌耐药组影响较小。

核心耐药基因在污水处理过程的动态变化

A:噬菌体基因组中7个核心ARGs的丰度变化;B:细菌基因组中同一组核心ARGs的丰度变化;C:核心ARGs在噬菌体与细菌间的差异显著性统计(或聚类热图)。

结果显示:7个核心耐药基因在噬菌体中于好氧和中间段显著富集,而在细菌中无明显波动,证明是噬菌体特异性选择导致耐药基因富集。

MLS与四环素类耐药基因系统发育树

A:MLS耐药基因进化树,噬菌体基因集中在核糖体保护分支;

B:四环素耐药基因进化树,噬菌体基因同样富集于核糖体保护分支,证实特异性偏好。

结果显示:MLS与四环素类耐药基因进化树显示,噬菌体来源基因高度集中在核糖体保护蛋白分支,表明噬菌体通过特异性/侧向转导定向携带特定耐药基因,并非完全随机的普遍性转导。

通过测序分析发现,该水处理环境中的DNA噬菌体组存在一个高度核心化的抗生素耐药基因库,且耐药基因可通过噬菌体实现跨菌株传播;揭示了噬菌体在环境耐药基因扩散中的关键作用,也印证了DNA噬菌体高通量测序对环境微生物生态研究的重要价值。

 

噬菌体作为环境微生物生态系统中的重要组成部分,其研究对于理解环境健康、抗生素耐药性传播、水处理工艺优化等方面具有不可估量的价值。通过我们专业的环境噬菌体检测服务,共同揭示微生物世界的奥秘,为您的科研项目提供强有力的支持!

 

参考文献:

·Bisen, P., Gupta, S., & Singh, R. (2024). Bacteriophages in nature: recent advances in research tools and diverse environmental and biotechnological applications. Environmental Science & Technology, 58(12), 5245–5262.

·Wang, Y., Li, J., Zhang, L., & Chen, H. (2021). Metagenomics of wastewater phageome identifies an extensively cored antibiotic resistome in a swine feedlot water treatment environment. Environmental Microbiology, 23(9), 3845–3860

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