2023-09-15
前言
致病菌無處不在、無時不有，時刻威脅著糧食安全與人畜健康。近年來，新冠疫情橫掃全球，防控難度之大前所未有，特別是基礎(chǔ)疾病以及并發(fā)癥引發(fā)的二次傷害。社會各界人士已深刻認識到致病菌核酸檢測的重要性，更充分意識到人類健康與動植物和環(huán)境的健康密不可分。因此，如何高效快速識別致病菌的類型和數(shù)量，成為醫(yī)療、農(nóng)林和畜牧等領(lǐng)域的共性關(guān)鍵難題，更是環(huán)境土壤生物領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)。特別是加強多種致病菌同時檢測，對踐行聯(lián)合國一體化健康策略、落實我國人類命運共同體戰(zhàn)略具有重要意義。病原細菌是威脅人類健康與生態(tài)安全的重要生物污染因子之一。2023年1月，iMeta發(fā)表了一種多重細菌病原體檢測(MBPD)的流程，可一次性識別上千種動物、植物和人畜共患病原體。
號外號外！小派近期已經(jīng)著手搭建優(yōu)化MBPD流程，各位老師敬請期待~
1、MBPD概述
MBPD數(shù)據(jù)庫包含來源于1986個致病物種的72,685條序列信息。MBPD比其他方法（如16SPIP、MIP）能檢測到更廣泛的病原體。除了檢測動物、人類和植物疾病的已知病原體外，MBPD還能夠識別生物和環(huán)境樣本中的共污染病原體。
2、涵蓋72,685條16S序列的大型病原菌數(shù)據(jù)庫
病原菌來自于人畜共患類 (35493/72,685，48.9%)、動物類(33832/72,685，46.5%)以及植物類病原菌(3360/72,685，4.6%)；1986個致病物種主要屬于四個門，分別是Proteobacteria(758)、Firmicutes(558)、Actinobacteria(388)和Bacteroidetes(123)。
3、不同注釋閾值下各測序平臺及可變區(qū)的虛擬試驗
通過虛擬試驗評估了16S不同擴增子區(qū)域?qū)z測效果的影響，優(yōu)化配置了系統(tǒng)參數(shù)，提升了檢測效率及準(zhǔn)確率。分析結(jié)果表明，MBPD不僅能直接檢測出引發(fā)人類、動物和植物病害的主要致病菌，還能識別復(fù)合感染的病原菌。
4、總 結(jié)
MBPD是一種以一體化健康為導(dǎo)向的病原菌檢測方法，由一個大型、通用的參考病原菌數(shù)據(jù)庫推動。其主要創(chuàng)新點包括：
1）一個相對完整的數(shù)據(jù)庫，便于檢測感染動植物及人畜共患類病原菌；
2）為當(dāng)前常見的16S可變區(qū)測序提供合適的閾值，用于序列比對；
3）病原菌檢測和定量的高性能；
4）從生物和環(huán)境樣本中準(zhǔn)確鑒定致病菌及其復(fù)合感染病菌；
5）不斷更新病原菌數(shù)據(jù)庫和流程的開源工具。
MBPD將為環(huán)境土壤生物健康普查，提升動植物與人類健康監(jiān)測預(yù)警能力提供更為有力的技術(shù)支撐。
參考文獻：Yang, X., Jiang, G., Zhang, Y., Wang, N., Zhang, Y., Wang, X., Zhao, F., Xu, Y., Shen, Q., Wei, Z., 2023. MBPD: A multiple bacterial pathogen detection pipeline for One Health practices. iMeta 2, e82.
