新測序技術揭開病毒突變“王國”

　　最近，新加坡A*STAR的研究人員，設計出一種測序技術，可在患者體內病毒（如乙型肝炎病毒）迅速變異時，跟蹤所產生的特異病毒變體。這一突破對“進化中的病毒種群的結構”提供了前所未有的視圖，并能有助于開發新藥，防止病毒株對藥物和免疫反應發展出抵抗力。相關研究結果發表在最近的《Genome Biology》。

　　病毒突變通過每個基因組中的小改變，產生單核苷酸變異（SNV）。在一個病毒基因組上發生的單核苷酸變異集合被稱為單倍型。這些突變在不同宿主之間有所差異，從而產生的病毒基因組拷貝，在不同宿主之間也略有不同。科學家認為，突變的基因組在病毒復制中發揮了一定的作用。

　　A*STAR 分子和細胞生物學研究所的William Burkholder與其他科學家帶領了這項研究，他指出：“深度測序已經徹底改變了病毒進化研究。然而，它不夠敏感，因此不能發現罕見的SNVs，發現不了同一基因組上發生的突變，或者不能將病毒群體中的突變組織成不同的遺傳群組。我們的技術旨在解決這些問題。”

　　該研究小組創建了一種測序技術——他們稱為Barcode-directed Assembly for Extra-long Sequences (或BAsE-Seq)，使用低成本、短讀長的測序儀，完善了現有的深度測序技術。該系統使用條碼標記（barcode tagging），可精確查明哪些突變與哪些病毒基因組有關，并可以幫助識別具有更高精度和靈敏度的長病毒單倍型。

　　Burkholder解釋說：“技巧在于，從長的DNA模板產生短的DNA片段，同時記錄每個片段來自哪里。為此，我們給每個片段指定了一個條碼，其具有其原始分子的‘地址’。這意味著，一旦我們發現每個片段上的突變，我們就可以重現完整的DNA序列。”

　　研究小組利用BAsE-Seq對乙型肝炎病毒臨床樣本進行了分析，獲得了超過9000個病毒單倍型，為整體病毒種群結構提供了前所未有的視圖。基于這些數據，研究人員構建了一個系統發育樹，可說明患者樣品中病毒的多樣性。他們成功地確定了一些獨特的單倍型，這些單倍型以0.4%以上的頻率出現在每一個患者當中。

　　Burkholder強調說：“BAsE-Seq是研究DNA病毒種群動態的一種強大、劃算的方法。我們將在未來把這一技術擴展到其他病毒應用中。”