Site Rengi

BilgiliUsta.com | Aradığınız Her Bilginin Adresi.

Zoonoz Metagenomik İçin Viral Teşhis

  • 05 Temmuz 2021
  • Zoonoz Metagenomik İçin Viral Teşhis için yorumlar kapalı
  • 136 kez görüntülendi.
Zoonoz Metagenomik İçin Viral Teşhis

Viral metagenomik, biyolojik bir numunenin tüm viral genetik popülasyonlarını incelemek için kullanılan kültürden bağımsız bir yaklaşımdır. Bu metodoloji, hayvanların zoonoza neden olabilecek virüs için bir rezervuar olarak kaldığı düşünülmektedir. Buda yeni ve ortaya çıkan virüsleri belirlemek için güçlü bir taşıt haline gelmektedir. Sıhhatli ve hastalıklı fertlerde viral flora hakkında artan bilgi, hem hayvan hem de […]

Viral metagenomik, biyolojik bir numunenin tüm viral genetik popülasyonlarını incelemek için kullanılan kültürden bağımsız bir yaklaşımdır. Bu metodoloji, hayvanların zoonoza neden olabilecek virüs için bir rezervuar olarak kaldığı düşünülmektedir. Buda yeni ve ortaya çıkan virüsleri belirlemek için güçlü bir taşıt haline gelmektedir. Sıhhatli ve hastalıklı fertlerde viral flora hakkında artan bilgi, hem hayvan hem de insan sıhhati için ehemmiyetlidir. Bu bağlamda, virüslerin bulguyu için metagenomik incelemeler, temel olarak, yeni nesil dizileme platformları ve dizi tahlili için biyoinformatik vasıtalarla kombinasyon halindedir. Buda muayenehane misallerden nükleik asitlerin diziden bağımsız amplifikasyonuna katlanmaktadır. Oranla kolay ve süratlidirler, aynı anda suratlarca virüsün, hatta daha evvel tarif edilenlerden oldukça değişik olabilecek meçhul virüslerin dahi tespit edilmesine izin verirler.
Zoonoz Metagenomik İçin Viral TeşhisYüksek faydalı sıralama teknolojisi, Roche 454, pyrosequencing’e katlanır; harekât hacmi 0,4-0,6 Gb/run ve 400 nt okuma bedelindedir. Solexa/Illumina, tersinir sonlandırıcılara sahip bir sistem kullanır ve sıralama sistemine bağlı olarak 75-150 nt okuma uzunluğu ile daha yüksek bir iş hacmine 7,5 Gb–1,8 Tb/çalışma sahiptir. SOLiD sistemi ligasyon ve ayrılınabilir problara katlanır. Faydayı 80–320 Gb/run’dur, ancak sadece 50–75 nt okuma üretir ve bu da gizeme incelemesini güçleştirir. Bu teknolojiler, hayvan dokuları, böcekler, dışkıları ve oral sürüntüler gibi muhtelif misallerden yeni ve öğrenilen virüslerin tespitine izin vermiştir. Bu yaklaşımla belirlenen virüsler astrovirüs, bornavirüs, tornovirüs i, circovirustipo 2, parvovirüs, koronavirüs ve herpesvirüstür. Ek olarak, virüsün uzuv dokusundan tespiti, saflaştırılması ve zenginleştirilmesi için bazı protokoller de geliştirilmiştir. Kohl ve takımı viral metagenomikler için doku temelli evrensel virüs tespiti ismi verilen bir yöntem önermişlerdir. Bu yaklaşım, dört virüsten biriyle aşılanmış tavuk dokularında kullanılmıştır. Zarflı Deoksirübo Nükleik Asit virüsünü temsil eden poksvirüs aşı virüsü, Reovirüs Orthoreovirüs zarfsız virüsler, ortomiksovirüsler grip virüsleri, paramiksovirüsler ve RNA zarflı virüslerdir. Virüsler, viral olarak ortaya çıkan hastalıklara neden olma potansiyelleri sebebiyle özel olarak seçilmişlerdir. Geliştirilen protokol, doku homojenizasyonu, viral partiküllerin parçalaması için ultrasantrifüjleme, RNA ekstraksiyonu, amplifikasyon ve son olarak gelişigüzel yeni nesil dizileme NGS gibi birkaç adımı dikkate almaktadır.
Oluşturulan protokol, virüsün süratli, güvenilir saflaştırılmasına ve zenginleştirilmesine ve 100-1000 virüs kopyası/mL homojenize uzuv materyali duyarlılığı ile tespit etilebilir viral nükleik asitlerin ölçüsünde bir çoğalışa izin vermiştir. Metagenom projelerinden yeni viryonların bütün genomlarının geri kazanılması için bir iş akışı geliştirilmiştir. Okumaların, istenen virüsten spesifik kontiglerin ceddilmesiyle uzun parçalar halinde birleştirilmesinden başlayarak birkaç düzey dikkate alınmıştır. Tahlil daha sonra, geçici bir genom oluşturmak için öbür fragmanların tohum contigine bağlanmasına devam edebilir. Son olarak, bütün uzunlukta bir viral genom elde edilir.
Metagenomik, hayvanlarda gastrointestinal hastalıklara neden olan virüsün belirlenmesinde alakalı bir yöntemdir. Zoonoz ile ilişkili olan metagenomik yaklaşımlarla muhtelif viromlar araştırılmıştır. Misalin, atların siphoviridae, myoviridae ve podoviridae gibi değişik fajlara sahip olduğu bildirilmiştir. Bu viral partiküller, gastrointestinal sistemde yaşayan bakteri popülasyonlarını hakimiyet edebilir. Öte yandan domuzlar, kobuvirüsler, enterovirüsler, sapelovirüsler, teschovirüsler, sapovirüsler, astrovirüsler, koronavirüsler, ayrıca bocavirüsler ve posavirüs 1 ve 2 RNA virüsü circoviridae ve parvoviridae ailelerine karşılık gelen viral sekanslar kapsar. Bununla beraber kimileri değişik hayvanlardaki hastalıklarla ilişkilendirilmiştir. Ek olarak, tavşanda tarif edilen bir olay, enterik hastalık ile alakalı çok rakamda Astrovirüs sekansını ortaya çıkarmıştır. İshalli kedilerde bildirilen bir başka çalışmada, köpek parvovirüs 2 CPV2, köpek enterik koronavirüs CcoV, rotavirüs, böcek ve nebat virüsleri, köpek kobuvirüsleri ve sapovirüsler köpek sapovirüsleri 1 ve 2 bulunabilir. Son olarak, kuş dışkılarından yapılan çalışmalar kobuvirüsler, kalisivirüs Sapovirüs ve Lagovirüs, avianastrovirüs ve avian reovirüsü göstermiştir.
Metagenomik profiller, tıbbi ehemmiyeti olan başlıca hematofaj artropodlarla ilişkili arbovirüslerin kapsamlı bir biçimde öğrenilmesine izin vermiştir. Flaviviridae, bunyaviridae, reoviridae, hepadnaviridae, rhabdoviridae ve togoviridae , kanla beslenen eklembacaklılar tarafından tespit edilen virüslerdir. Metagenomik çalışmalar, sivrisineklerde insana bulaşabilen veya zoonoz bulaştırabilen hayvan virüsleri bulmuştur. Anelloviridae, circoviridae, herpesviridae, poxviridae ve papillomaviridae, karmaşık cins dişi sivrisineklerde tespit edilmiştir. Anopheles sp, ochlerotatus sp, culex sp gibi öbür eklembacaklı cinslerinde ve aedes sp, reoviridae, rhabdoviridae, bunyaviridae, flaviviridae ve togaviridae birkaç hayvan virüsü rapor edilmiştir. Eklembacaklıların viromu çok ehemmiyetlidir zira insanlar ve eklembacaklılar ortak bir yaşam alanını paylaşırlar ve ciddi hastalıklara, hatta salgınlara neden olurlar. Metagenomik, artropodlarla ilişkili çok rakamda öğrenilen ve meçhul böceğe özgü veya zoonotik casusu ortaya çıkarmıştır. Eklembacaklıların RNA viromu üzerinde çalışılmaktadır; ancak sivrisinekler büyük miktarda RNA virüslerini iletmektedirler.
Zoonoz Metagenomik İçin Viral TeşhisAvustralya‘daki sivrisineklerde yapılan metagenomik çalışmalar, edge hill virüsü, walla virüsü gibi hayvan virüslerinin ve keseli hayvanları enfekte edebilen öbür virüslerin varlığını ortaya çıkarmıştır. Aynı metagenomik profilde, ross river virüsü ve alphavirus gibi insanları enfekte eden virüsler belirlenebilir. Alphavirüs, togaviridae ailesine aittir ve Avustralya’da influenza eşi hastalık veya poliartritin ana etiyolojik casusudur. Bu metagenomik çalışmada ayrıca yeni bir virüs, dipteran-memeli ilişkili rabdovirüs: dimarhadbovirüs bildirilmiştir. Değişik virüs cinslerini tespit etme kabiliyetini artıran bu yeni metodolojiler, bir hayli zoonozun teşhisinde büyük alaka görmektedir. Son 3 senede yeni adenovirüsler keşfedilmiş ve kimileri insanlar için patojen olarak görülmüştür. Bu belirtiler, bu cinsten bir hayli virüsün gelecekte keşfedilebileceğini göstermektedir. Bu virüslerin ana konağı olan kemirgen misallerinden tespiti, insanlarda ortaya çıkan zoonotik hastalıkların oranını önlemek veya eksiltmek için hakimiyet ihtiyatları oluşturmaktadır.
Virüslerin tanımlanmasındaki öbür ehemmiyetli büyümeler Dacheux ve takımı tarafından gösterilmiştir. Yukarıyada belirtilen bazı teknolojileri kullanan bu çalışmada, insanlarla yakın temas halinde olan Fransız böcekçil beş değişik yarasa cinsinin viral spektrumunu tanımlamışlardır. Bu çalışmada açıklanan viromlar, bakterileri, nebatları ve mantarları, böcekleri veya omurgalıları enfekte eden öğrenilen virüs ailelerinin varlığını ortaya çıkarmıştır. En alakalı gruplar, potansiyel olarak memelileri enfekte edenlerdir. Misalin, retroviridae, herpesviridae, bunyaviridae, poxviridae, laviviridae, reoviridae, bornaviridae ve picobirnaviridaedır. Bilgiler, ilk yarasa nairovirüsünün belirlenmesiyle beraber rotavirüsler, gamaretrovirüsler, bornavirüsler ve bunyavirüsler dahil olmak üzere yeni memeli virüslerinin tespitini ortaya çıkarmıştır.
Yarasaların natürel olarak memelileri enfekte edebilecek virüsleri barındırdığını gösterdiği için büyük alaka görmektedir. Bu natürel konakçılarda öğrenilen ve meçhul virüslerin tanımlanması, zoonotik viral enfeksiyonların dağılmasında yarasaların oynadığı rolü tanımlamaya da izin vermektedir. Viral metagenomiklerin ilk delili Breitbart ve takımı tarafından yayınlanmıştır. Bu kısımda, yazarlar viral spektrumun tamamen hafife alındığı neticesine varmışlardır. Deniz ekosistemlerinde bulunan 7000’den fazla değişik viral genotip ile virüsler, tabiattaki en bol ve muhtelif yaşam şekli olarak kabul edilmektedir. Viral metagenomikler, değişik beden bölgeleri ile ilişkili viral bileşimi ve Deoksirübo Nükleik Asit virüs toplulukları temel olarak araştırılmıştır. Hayvanlarda viral metagenomik yaklaşımlar, emin hayvan cinslerinde yeni antibiyotik direnç genlerini, yeni virülans etkenlerini ve yeni genotipleri belirleme fırsatı sunmaktadır. Misalin, insanlarda kan misallerinde bulunduğu gibi netlikle hayvandan yeni anellovirüs dizilerini kurtarır. Öte yandan, bakteriyofajlar her yerde bulunur ve insan bedeninde 10 13 ile 10 15 parçacık arasında bir varsayımla rastgele bir ekosistemde yaygın olarak dağıtılır.
Misalin, birkaç çalışmada tükürük, solunum yolu, gastrointestinal sistem ve orofaringeal misallerde bakteriyofaj popülasyonları bildirilmiştir. Bakteri virüslerinin insandaki bakteri popülasyonlarının enerjiği üzerinde ehemmiyetli bir rol oynadığı ve değişikleri arasında yatay gen transfer süreçleri üzerinde tesiri olduğu öğrenilmektedir. Bu anlamda, Breitbart ve Rohwer 2005 senesinde bakteriyofajların insanlarda sıhhatli ve hastalık vaziyetlerinde ehemmiyetli roller oynayabileceğini yayınlamışlardır. Patojenik bakterilerde yeni patojenik fenotip sağlayabilirler. Bu fenomeni hayvanlarda araştırmak esrarengiz olabilir zira yeni teşhis deneyleri geliştirmeye, yeni patojenik etmenleri tanımlamaya ve zoonoz için yeni rehabilitasyonlar planlamaya izin vermektedir. Viral kompozisyonların metagenomik profilleri, insan orofarenksinin virülans genlerinin ehemmiyetli bir rezervuarı olduğunu ileri sürmüştür. İnsanlarda bakteriyofajlardan bakterilere yatay gen transferinin güçlü delilleri vardır. Zira kistik fibroz hastalarında araştırılan bakteriyofajlarda antibiyotik direnç genleri bulunmuştur. Bu çalışmalar yalnızca insanlarda ve hayvanlarda viral bileşimi belirlemeye izin vermekle kalmaz, aynı zamanda öğrenilen ve meçhul virülans genlerinin, virüsler ve bakteriler arasındaki zindenin varlığını doğrulamaya ve yeni teşhis vasıtaları planlamaya izin vermektedir.Zoonoz Metagenomik İçin Viral Teşhis
Ortaya çıkan virüsleri araştırmak için metagenomik yaklaşımlar zaferle kullanılmıştır. Bu küresel vasıtalar, her ikisi de 2010 senesinde Uganda’daki hemorajik ateşte sarıhumma virüsünü ve grip virüsünü araştırmak için uygulanmıştır. Bu virüs hakkındaki bilgiler tamamen beceriksiz olduğunda, metagenomikler grip virüsünün tüm genomunu aydınlatmaya izin vermiştir. Bu sebeple, metagenomiklerin yeni ortaya çıkan virüsü ve genomunu araştırmak ve netice olarak bunların dağılmasını önlemek için evvelden hakimiyetler almak için ehemmiyetli çıkarımları vardır. İnsanlarda ve hayvanlarda yapılan metagenomik çalışmalardan elde edilen neticeler, tanısal alakayla yeni ve sağlam moleküler tekniklerin geliştirilmesinde de pozitif tesire sahiptir. İyi ve temsili bir numunenin bir araya gelmesi metagenomik tekliflerle zorunludur. Viral zenginleştirilmiş misal, filtrasyon ve ultrasantrifüjleme ile elde edilebilir ve partiküller sükroz, gliserol veya sezyum klorür yoğunluk gradyanı ile saflaştırılır. Viral genom, prokaryotik ve ökaryotik hücrelerdekinden daha kısa olduğu için, bakterileri ve konakçı hücreleri uzaklaştırmak için filtrasyon zorunludur. Bununla beraber, 0,2 m’lik filtreler kullanıldığında, numunede büyük virüsler tamamen yetersizdir ve viral parmak izi hafife alınır. Dolayısıyla, metodolojik ayrıntılar özel alaka alanına göre ayarlanmalıdır.
Viral genomun amplifikasyonu genellikle nükleik asit ekstraksiyonlarından evvel önerilir. Bağlayıcı ile kuvvetlendirilmiş av tüfeği kütüphane yöntemi, viral genomları arttırmak için sıklıkla kullanılır. RNA virüslerinden elde edilen viral Deoksirübo Nükleik Asit veya cDNA dağılınmalı, bağlanmalı ve PCR ile amplifiye edilmelidir. Ancak bu tekniğin ehemmiyetli bir dezavantajı vardır zira ssDNA viral genomları amplifiye edilemez ve son metagenomda yetersizdir. RNA virüslerinden elde edilen Deoksirübo Nükleik Asit veya cDNA’nın izotermal amplifikasyonu, rasgele heksamer ve phi29 Deoksirübo Nükleik Asit polimeraz kullanılarak da nasihat edilir. Bu metodolojiye çoklu yer değiştirme amplifikasyonu denir ve kuvvetlendirilmiş av tüfeği kütüphanesi yöntemini birleştirmek için seçenek bir tekniktir.
Çoklu yer değiştirme amplifikasyonu tercihen ssDNA’dır. Kullanılan amplifikasyon yönteminin, metagenom hazırlığı ve dolayısıyla alt akış tahlilleri ve karşılaştırmaları üzerinde ehemmiyetli bir tesire sahip olacağına dikkat etmek ehemmiyetlidir. Metagenom hazırlandıktan sonra, iyi ve doğru yorumlar yapmak için bir biyoinformatik iş akışı zorunludur. Bu iş akışı genel olarak dört adımı kapsar: ön harekâta, açıklama, kurulum ve son olarak genotiplerin, bollukların, toplulukların, yapıların ve spektrumun varsayımı. Taksonomik sınıflandırma, viral metagenomiklerde faal bir alan olarak belirlenir. Diziyi taksonomik tekliflerle sınıflandırmak için eşliğe dayalı yöntemler ve bileşime dayalı yöntemler olarak iki ana yöntem kullanılır. Viral metagenomikler, muhtelif hastalıklar için patojen viral casusları belirlememize gerçekten izin vermiştir. Metagenomik vasıtalar ayrıca insanlar ve hayvanlar için başlangıçtaki viral spektrumu karakterize etmek için de yapılmıştır.

ZİYARETÇİ YORUMLARI

Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu aşağıdaki form aracılığıyla siz yapabilirsiniz.

BİR YORUM YAZ