新测序技术揭开病毒突变“王国”
最近，新加坡A*STAR的研究人员，设计出一种测序技术，可在患者体内病毒（如乙型肝炎病毒）迅速变异时，跟踪所产生的特异病毒变体。这一突破对“进化中的病毒种群的结构”提供了前所未有的视图，并能有助于开发新药，防止病毒株对药物和免疫反应发展出抵抗力。相关研究结果发表在最近的《Genome Biology》。
病毒突变通过每个基因组中的小改变，产生单核苷酸变异（SNV）。在一个病毒基因组上发生的单核苷酸变异集合被称为单倍型。这些突变在不同宿主之间有所差异，从而产生的病毒基因组拷贝，在不同宿主之间也略有不同。科学家认为，突变的基因组在病毒复制中发挥了一定的作用。
A*STAR 分子和细胞生物学研究所的William Burkholder与其他科学家带领了这项研究，他指出：“深度测序已经彻底改变了病毒进化研究。然而，它不够敏感，因此不能发现罕见的SNVs，发现不了同一基因组上发生的突变，或者不能将病毒群体中的突变组织成不同的遗传群组。我们的技术旨在解决这些问题。”
该研究小组创建了一种测序技术——他们称为Barcode-directed Assembly for Extra-long Sequences (或BAsE-Seq)，使用低成本、短读长的测序仪，完善了现有的深度测序技术。该系统使用条码标记（barcode tagging），可精确查明哪些突变与哪些病毒基因组有关，并可以帮助识别具有更高精度和灵敏度的长病毒单倍型。
Burkholder解释说：“技巧在于，从长的DNA模板产生短的DNA片段，同时记录每个片段来自哪里。为此，我们给每个片段指定了一个条码，其具有其原始分子的‘地址’。这意味着，一旦我们发现每个片段上的突变，我们就可以重现完整的DNA序列。”
研究小组利用BAsE-Seq对乙型肝炎病毒临床样本进行了分析，获得了超过9000个病毒单倍型，为整体病毒种群结构提供了前所未有的视图。基于这些数据，研究人员构建了一个系统发育树，可说明患者样品中病毒的多样性。他们成功地确定了一些独特的单倍型，这些单倍型以0.4%以上的频率出现在每一个患者当中。
Burkholder强调说：“BAsE-Seq是研究DNA病毒种群动态的一种强大、划算的方法。我们将在未来把这一技术扩展到其他病毒应用中。”
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