인간 대변 샘플을 위한 DNA 바이러스 크기 분율 메타게놈학

Elizabeth R. Denison; Luke S. Hillary; Haley A. Bolanos; Hazel I. Anagu; Joanne B. Emerson

doi:10.3791/70187

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방법 논문

인간 대변 샘플을 위한 DNA 바이러스 크기 분율 메타게놈학

463 조회수

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DOI:

10.3791/70187

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2026년 3월 24일

Elizabeth R. Denison¹ , Luke S. Hillary¹ , Haley A. Bolanos¹ , Hazel I. Anagu¹ , Joanne B. Emerson¹

¹Department of Plant Pathology, University of California, Davis

이 논문에서

요약

우리는 인간 대변 샘플로부터 고품질 바이러스 크기 분획 메타게놈(바이러스)을 생성하는 유연한 프로토콜을 제시합니다. 원래 토양 바이러스 분석을 위해 개발된 이 프로토콜은 대변 샘플에 성공적으로 적용되어 인간 장 바이러스권의 견고한 특성 분석이 가능해졌습니다.

초록

건강한 인간 바이러스 구속(마이크로바이옴의 바이러스 구성 요소)을 이해하려면 다양한 바이러스 유형에 걸친 바이러스 군집 구성을 정확히 측정해야 합니다. 토양 바이러스 군집 생태학 방법에 대한 이전 경험을 바탕으로, 여기서는 인간 대변 샘플에서 세포외 DNA 바이러스로부터 DNA를 풍부하게 추출하는 일련의 실험실 접근법을 시연합니다. 작동하는 기본 프로토콜과 각 단계에서의 편차 옵션이 제시됩니다. 일반적인 접근법은 액체 완충제(기본: 단백질 강화 인산염 완축식염수, PPBS)를 추가하여 대변 기질에서 자유 바이러스 입자를 제거하고, 원심분리로 바이러스 입자를 포함한 액체 분획을 분리하며, 여과(기본값: 0.2 μm 기공 크기)를 통해 대부분의 세포를 제거하고, 바이러스 입자 농축(기본값: 초원심분리), 바이러스 용해 전에 뉴클레아제로 자유 핵산을 제거하는 것으로 구성됩니다. 그리고 DNA 추출을 통해 시퀀싱을 합니다. 다양한 버퍼, 필터 크기, 농축 방법 등 대체 기술들도 언급되어 있습니다. 전반적으로 시퀀싱을 위한 고품질 바이러스 DNA 생성을 위한 다양한 옵션이 제공됩니다. 특정 장비와 자원에 맞춰 접근법을 맞춤화하기보다는, 프로토콜의 유연성 덕분에 표준 분자생물학 장비가 다양한 실험실 전반에 걸쳐 폭넓게 적용 가능해야 합니다.

서론

바이러스학, 즉 혼합 군집의 바이러스 크기 비율을 표적으로 하지 않은 메타게놈 시퀀싱은 비배양 바이러스의 다양성, 진화, 생태에 대한 통찰을 제공할 수 있습니다. 20년 전 장내 바이러스 군집 분류 초기 노력 이후, 특히 해수¹과 같은 환경 샘플을 위해 개발된 방법을 사용했으며, 바이러스학 접근법은 인간 미생물군^내 바이러스 생태계 2 내 발견을 계속해서 가능하게 해왔습니다. 그러나 단일한 보편적 바이러스 프로토콜은 없으며, 기법의 변형은 시퀀^{싱 결과에} 영향을 줄 ^{수 있으며}^, 궁극적으로 바이러스 군집 역학 해석에 영향을 미치고 연구 간 비교를 방해합니다. 최적화된 프로토콜과 방법론적 선택이 바이러스 프로필을 형성하는 방식을 철저히 이해하는 것이 인간 바이러스권을 견고하게 특성화하는 데 필요합니다.

보편적인 바이러스 프로토콜은 없지만, 바이러스 방법의 일반적인 기초는 크기나 밀도에 따라 세포외 바이러스 유사 입자(바이러스 입자)를 물리적으로 분리하고 농축하며, 바이러스 분해 전에 세포 잔해나 손상된....