Optimalizace protokolu pro virovou metagenomiku

28. 2. 2019

Optimalizace protokolu pro virovou metagenomiku s využitím real-time NGS

Sekvenování nové generace (NGS) představuje jednu z nejprogresivnějších současně používaných molekulárně-genetických technik. Původně byla technologie NGS navržena na celogenomové sekvenování s hlavním uplatněním v lidské, ale i zvířecí, rostlinné, nebo mikrobiální genomice. V současnosti NGS proniká i do diagnostické mikrobiologie. Metoda NGS je založena na vysoce paralelním sekvenování. Z toho plyne generování velkých objemů dat, což vyžaduje vysoké nároky na výpočetní techniku a znalost bioinformatických přístupů.

Na rozdíl od klasické genomiky, která se soustřeďuje na analýzu celých genomů, primárním cílem diagnostické NGS není celogenomové sekvenování, ale tzv. metagenomická analýza. NGS metagenomika sleduje celkový genetický obsah daného vzorku. Získaná data se následně filtrují sofistikovanými algoritmy a výsledkem je genetické profilování vzorku ve smyslu taxonomické identifikace jednotlivých sekvencí. NGS metagenomika tedy umožňuje vykreslení celkového genetického profilu vzorků včetně taxonomické identifikace všech virů přítomných ve vyšetřovaném materiály.

Základním problémem virové metagenomiky je extrémní převaha hostitelských sekvencí v porovnání s virovími genomy. Biologické vzorky jsou jednoduše příliš komplexní, což vede k extrémnímu nepoměru v datech, kde často méně než 0,001% sekvencí je přisouzeno dané virové taxonomické skupině. Převážná většina načtených sekvencí je neproduktivních tedy pochází z hostitelského organismu, což NGS systém zbytečně vyčerpává a snižuje jeho citlivost. Existuje několik experimentálních přístupů jak tento nepoměr snížit. Našim cílem je optimalizace protokolu pro rutinní real-time NGS virovou metagenomickou analýzu.

Molekulární diagnostika

RNDr. Alexander Nagy, Ph.D.
770 118 897
alexander.nagy@svupraha.cz