바이로메

Virome
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프로젝트

바이롬은 특정 생태계, 유기체 또는 홀로비온트와 관련된 바이러스 핵산의 메타제노믹 시퀀싱에 의해 종종 조사되고 기술되는 바이러스의[1][2] 집합체를 말한다.이 단어는 환경 바이러스성 산탄총 메타제놈을 묘사하기 위해 자주 사용된다.박테리오파지를 포함한 바이러스는 모든 환경에서 발견되며, 바이롬에 대한 연구는 용원 전환을 [7]통해 영양 순환,[4][5] 면역 [6]발달, 그리고 유전자의 주요 공급원에 대한 통찰력을 제공해 왔다.

역사

바이러스군에 대한 첫 번째 포괄적인 연구는 엽총 군집 [8]시퀀싱에 의한 것이었는데, 이것은 종종 메타게노믹스로 언급된다.2000년대에 Rower 연구소는 바닷물,[8][9] 해양 퇴적물,[10] 성인 변,[11] 유아 변,[12] 토양,[13] [14]혈액에서 바이롬의 염기서열을 분석했습니다.이 그룹은 또한 싱가포르 [15]유전체 연구소의 공동 연구자들과 함께 첫 번째 RNA 바이롬을 수행했다.이러한 초기 연구로부터, 게놈 다양성의 대부분은 지구 바이러스군에 포함되어 있으며, 이 다양성의 대부분은 [16]특징지어지지 않은 채 남아 있다는 결론이 내려졌다.이러한 견해는 개별 게놈 배열 분석 프로젝트, 특히 마이코박테륨 파지에 [17]의해 뒷받침되었다.

2010년대 후반까지 염기서열 분석 기술의 진보로 바이러스군을 [18]심층적으로 조사할 수 있게 되었다.특히 인간 내장의 바이롬은 이러한 [19][20]발전의 결과로 더욱 주목을 받고 있다.

학습 방법

바이롬을 연구하기 위해, 바이러스 같은 입자들은 세포 성분으로부터 분리되며, 보통 여과, 밀도 원심 분리, 그리고 유리 [21]핵산을 제거하기 위한 효소 처리의 조합을 사용합니다.그런 다음 메타게노믹 방법을 사용하여 핵산을 배열하고 분석합니다.또는 바이러스를 검출하기 위해 직접 메타제노믹 [22]조립 시퀀스를 사용하는 최근 계산 방법이 있습니다.

GOV(Global Ocean Viromes)는 국제 [23]팀이 두 번의 조사 기간 동안 전 세계 해양에서 수집한 150개 이상의 샘플에서 심층 시퀀싱으로 구성된 데이터 세트입니다.

바이러스 호스트

프로피지 ID 시퀀스에서 메타제놈 호스트를 판별할 수 있습니다.

바이러스는 지구상에서 가장 풍부한 생물학적 실체이지만, 알려지지 않은 바이러스를 검출, 분리, 분류하는 데 어려움이 있어 전지구 바이러스군에 [24]대한 철저한 조사를 방해하고 있습니다.바이러스의 글로벌 분포, 계통 다양성 및 숙주 특이성을 평가하기 위해 지리적으로 다양한 3,042개의 샘플에서 [24]5 Tb 이상의 메타게노믹 배열 데이터가 사용되었습니다.

2016년 8월, 지금까지 확인된 가장 큰 파지를 포함한 125,000개 이상의 부분 DNA 바이러스 게놈이 알려진 바이러스 유전자의 수를 16배 [24]증가시켰다.추정 호스트 바이러스 [24]연결을 식별하기 위해 일련의 계산 방법이 사용되었습니다.격리된 바이러스 숙주 정보가 그룹에 투영되어 바이러스 [24]그룹의 2.4%에 숙주가 할당되었습니다.

그리고 이전에 [24]숙주를 감염시킨 페이저(프로토 스페이서)의 게놈 조각의 "라이브러리"를 보유하는 CRISPR-Cas 원핵 면역 체계.메타제노믹 바이러스 콘티그(mVCs)와 일치하는 미생물 게놈에서 분리된 스페이서는 바이러스 그룹의 4.4%, 싱글톤의 [24]1.7%에 대해 확인되었다.바이러스 전달 RNA(tRNA) 유전자가 [24]숙주로부터 유래한다는 가설을 탐구했다.

mVC의 7.6%에서 확인된 바이러스 tRNA는 단일 종 또는 [24]속으로부터 게놈을 분리하기 위해 매칭되었다.tRNA 기반 숙주 바이러스 할당의 특이성은 속 수준에서 94% 일치함을 나타내는 CRISPR-Cas 스페이서 매칭에 의해 확인되었다.이러한 접근방식을 통해 mVC의 [24]7.7%에 호스트를 할당할 수 있는 추정 호스트-바이러스 관련성을 9,992개 확인했습니다.이러한 접속의 대부분은 이전에는 알려지지 않았으며, 이전에는 바이러스가 [24]확인되지 않은 16개의 원핵생물 Phyla의 호스트를 포함합니다.

많은 바이러스는 관련 [24]호스트를 감염시키는 것을 전문으로 합니다.여러 분류 체계에 걸쳐 숙주를 감염시키는 바이러스 일반론자가 [24]존재할 수 있습니다.대부분의 CRISPR 스페이서 매칭은 바이러스 염기서열에서 한 종 또는 한 [24]속 내의 숙주까지였습니다.일부 mVC는 더 높은 분류에서 여러 호스트에 링크되었습니다.인간의 구강 샘플에서 추출한 맥으로 구성된 바이러스 그룹에는 Actionbacteria와 Bacilota의 [24]스페이서와 거의 정확히 일치하는 세 개의 다른 광 스페이서가 포함되어 있습니다.

사람 구강 메타게노믹 샘플에서 식별된 mVC에서 코드된 3개의 프로토 스페이서는 별개의 Phyla, Actinomycetes sp. 구강 택손 180(Actinomycetota) 및 Streptoccus plureextorum DSM 22810(Bacilota)의 숙주로부터 CRISPR 스페이 연결되었다.
다양한 분류 수준에서 예측 숙주와 연결된 18,470개의 바이러스 비율

2017년 1월, 가장 큰 인터랙티브 퍼블릭 바이러스 데이터베이스인 IMG/VR 시스템은 265,000개의 메타게노믹 바이러스 염기서열과 격리 바이러스를 포함하였습니다.이 숫자는 2018년 11월에 최대 760,000까지 확장되었습니다(IMG/VR v.2.0).[26]IMG/VR 시스템은 메타제노믹 샘플에서 파생된 바이러스 조각의 시퀀스 분석을 위한 시작 지점 역할을 합니다.

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레퍼런스

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