Whole Genome Sequencing for Rapid Characterization of Rabies Virus Using Nanopore Technology

Criselda Bautista; Gurdeep Jaswant; Hollie French; Kathryn Campbell; Rowan Durrant; Robert Gifford; Grace S. N. Kia; Brian Ogoti; Katie Hampson; Kirstyn Brunker

doi:10.3791/65414

تسلسل الجينوم الكامل للتوصيف السريع لفيروس داء باستخدام تقنية النانو

JoVE Journal
Biology

This content is Free Access.

JoVE Journal Biology

Whole Genome Sequencing for Rapid Characterization of Rabies Virus Using Nanopore Technology

تسلسل الجينوم الكامل للتوصيف السريع لفيروس داء باستخدام تقنية النانو

Full Text

6,480 Views

10:26 min

August 18, 2023

DOI: 10.3791/65414-v

Criselda Bautista^1,2, Gurdeep Jaswant^1,3,4,5, Hollie French^1,6, Kathryn Campbell¹, Rowan Durrant¹, Robert Gifford^1,6, Grace S. N. Kia^7,8, Brian Ogoti^3,9, Katie Hampson¹, Kirstyn Brunker^1,6

¹School of Biodiversity, One Health & Veterinary Medicine,University of Glasgow, ²Research Institute for Tropical Medicine, ³University of Nairobi, Institute of Tropical and Infectious Diseases, ⁴Tanzania Industrial Research Development Organization, ⁵Ifakara Health Institute, ⁶MRC-University of Glasgow Centre for Virus Research, ⁷Department of Veterinary Public health,Ahmadu Bello University, ⁸African Centre of Excellence for Neglected Tropical Diseases and Forensic Biotechnology,Ahmadu Bello University, ⁹University of Nairobi, Kenya and Center for Epidemiological Modelling and Analysis,University of Nairobi

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study presents a cost-effective workflow for characterizing rabies virus (RABV) genomes using nanopore technology aimed at enhancing local-level viral surveillance. The approach enables the identification of circulating RABV lineages and integrates genomic data into regional phylogenies to support effective rabies control measures.

Key Study Components

Research Area

Pathogen genomics
Viral surveillance
Rabies control strategies

Background

Need for improved surveillance in low- and middle-income countries
Challenges in obtaining high-quality genome sequences
Importance of local expertise in data interpretation

Methods Used

Nanopore sequencing technology
Rabies virus genomic characterization
Protocols for sample processing and sequencing

Main Results

Effective whole genome sequencing from diverse sample qualities
Empowerment of local scientists for surveillance purposes
Availability of tools for data analysis to support epidemiological insight

Conclusions

The study successfully demonstrates a scalable method for rabies virus genomic analysis.
Findings have significant implications for rabies elimination strategies and local public health initiatives.

Frequently Asked Questions

What is the purpose of this research?

To develop a rapid genomic workflow for rabies virus surveillance to aid local control efforts.

Why is nanopore technology used?

It offers portability, cost-effectiveness, and the ability to sequence at the sample source.

What challenges are addressed in this study?

Challenges include poor sample quality and limited expertise in genomic data analysis.

How does this research empower local scientists?

By providing a complete protocol for genomic surveillance and associated analytical tools.

What are the broader implications of this research?

It could enhance rabies control strategies and inform public health policy in affected regions.

هنا ، نقدم سير عمل سريع وفعال من حيث التكلفة لتوصيف جينومات فيروس داء (RABV) باستخدام تقنية المسام النانوية. يهدف سير العمل إلى دعم المراقبة الواعية بالجينوم على المستوى المحلي ، وتوفير معلومات حول سلالات RABV المتداولة ووضعها داخل السلالات الإقليمية لتوجيه تدابير مكافحة داء.

يستخدم بحثنا علم الجينوم المتقدم لتعزيز مراقبة مسببات الأمراض في البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل. وهذا يساعدنا على تمكين الباحثين المحليين من الإجابة على خمسة أسئلة كبيرة ، من وماذا وأين ولماذا ومتى. وهذا يمكن أن يسترشد به في إيجاد حلول عملية على أرض الواقع.

نحن نستخدم تقنية المسام النانوية لتحقيق اللامركزية في التسلسل. إن سهولة الاستخدام وقابلية النقل والتكاليف الأرخص مقارنة بالأنظمة الأساسية الأخرى تجعلها مثالية للإعدادات منخفضة الموارد. والقدرة على التسلسل السريع في مصدر العينة تعني أنه يمكننا القيام بالمراقبة في واجهة البيئة بين والإنسان.

نحن نواجه تحديات في الحصول على جينومات كاملة من عينات ذات جودة متفاوتة. وفي كثير من الأحيان، تنقل الطلبات من المناطق النائية في ظروف تخزين سيئة. وأيضا ، لدينا خبرة محدودة في أدوات المعلوماتية الحيوية التي ستكون مفيدة في تفسير البيانات.

لذلك ستكون هذه الأدوات مثل MADDOG و drug-V GLUE. يمكن استخدام هذا في تفسير البيانات بطريقة عالمية للمساعدة في بدء التحكم. نحن نحاول أن نوضح كيف يقومون بتحسين بروتوكول التسلسلات السريعة أو للتسلسلات الجينومية الكاملة لداء ونرى كيف يمكن تكييفه واستخدامه في البلدان منخفضة الدخل لتسلسل داء وذلك للإجابة على أسئلة مختلفة حول كيفية تداوله حقا ، وما الذي يتم تداوله ، ومتى يتم تداوله؟

وهذه المعلومات ضرورية لاستراتيجيات القضاء على داء. أصبح الترصد الجينومي الفيروسي الآن أكثر سهولة. ومع ذلك، فإن التوجيه لتحليل البيانات وتفسيرها لجهود المكافحة المحلية محدود أكثر.

يوفر بروتوكولنا خط أنابيب شامل ، مما يمكن العلماء المحليين من قدرات المراقبة في الخطوط الأمامية. يسمح التوافر الأكبر للجينومات الفيروسية وطرق تفسير هذه البيانات للباحثين بترجمة البصيرة الوبائية إلى معلومات قابلة للتنفيذ للوزارات الحكومية أو برامج مكافحة الأمراض وتوجيه عملية صنع القرار.