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基于基因组分辨率的病毒组分析对许多样本而言仍难以实现，包括具有临床相关性的样本，因为富集后回收的病毒核酸通常过于稀少，无法支持从头基因组组装。因此，许多分析仅限于稀疏的读段水平检测，而这种方法无法恢复分化较大的病毒、解析毒株，或解释基因水平的变异。 在此，我们开发了低生物量病毒测序（Low Biomass Viral Sequencing，LBV-Seq），这是一种将低输入病毒样本处理、改良的主模板导向扩增以及短读长或长读长测序相结合的工作流程，可实现从亚飞克级至纳克级输入量中对DNA和RNA病毒基因组的从头重建。LBV-Seq能够稳定复现相同的群落相对组成，扩增多样化病毒，并且无论病毒基因组结构、Baltimore分类、丰度或输入质量如何，均可在几乎所有目标上实现广泛的基因组覆盖。短读长组装能够从飞克级输入中恢复近完整基因组。长读长测序则为基因组结构提供了正交支持，其中PacBio HiFi读段可跨越病毒基因组的大部分区域，并在某些情况下覆盖完整的小型病毒基因组。 将LBV-Seq应用于经病毒富集的人类十二指肠活检洗脱液后，该方法证明了可从低输入量、来源于活检的材料中恢复噬菌体和真核病毒基因组的可行性。在所检测的洗脱液中，LBV-Seq恢复了共存的Alphatorquevirus和Betatorquevirus基因组，估计其存在量约为10拷贝/L，病毒质量低于0.1 fg/L。 LBV-Seq使得此前仅能进行基于检测的病毒组学分析的样本也能够开展基于基因组分辨率的病毒组研究，从而支持在病毒质量较低的情境下进行病毒发现和毒株分辨分析，包括从人体组织活检中富集获得的病毒。
基于基因组分辨率的病毒组分析对许多样本而言仍难以实现，包括具有临床相关性的样本，因为富集后回收的病毒核酸往往过于稀少，无法支持从头基因组组装。因此，许多分析仅限于稀疏的读段水平检测，而这种方法无法恢复高度分化的病毒、解析毒株，或解释基因水平的变异。
在此，我们开发了低生物量病毒测序（Low Biomass Viral Sequencing, LBV-Seq）流程，该流程将低输入病毒样本处理、改良的初级模板定向扩增以及短读长或长读长测序相结合，从而能够基于亚飞克至纳克级输入量，对DNA和RNA病毒基因组进行从头重建。LBV-Seq能够以可重复的方式捕获相同的相对群落组成，扩增多样化病毒，并且几乎对所有目标都实现了广泛的基因组覆盖，而不受病毒基因组结构、Baltimore分类、丰度或输入质量的影响。短读长组装可从飞克级输入中恢复近完整基因组。长读长测序则为基因组结构提供了正交支持，其中PacBio HiFi读段覆盖了病毒基因组的大部分区域，并在某些情况下覆盖了完整的小型病毒基因组。
当应用于经病毒富集的人类十二指肠活检洗脱液时，LBV-Seq证明了其从低输入量、来源于活检的材料中恢复细菌噬菌体和真核病毒基因组的可行性。在所测试的洗脱液中，LBV-Seq恢复了共存的Alphatorquevirus和Betatorquevirus基因组，其估计丰度约为10拷贝/L，病毒质量低于0.1 fg/L。LBV-Seq使此前仅限于基于检测的病毒组学分析的样本也能够开展基于基因组分辨率的病毒组分析，从而支持在病毒质量较低的条件下进行病毒发现和毒株分辨分析，包括从人体组织活检中富集获得的病毒。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.28.728558v1?rss=1
🏷️ 低生物量测序 宏基因组组装 DNA/RNA病毒 病毒组学 长短读长测序