半島全媒體記者 齊娟青島市曾公布青島病例病毒基因組序列 並公布瞭青島的疫情全基因測序結果與我國本土和入境人員病例基因庫比對情況。通報中這些專業結論是如何得到的?新冠病毒的全基因組測序工作又是如何開展… 一綫探訪｜四大關鍵步驟完成檢測！半島記者揭秘新冠病毒基因測序實驗室 - 趣味新聞網

半島全媒體記者 齊娟

青島市曾公布青島病例病毒基因組序列，並公布瞭青島的疫情全基因測序結果與我國本土和入境人員病例基因庫比對情況。通報中這些專業結論是如何得到的?新冠病毒的全基因組測序工作又是如何開展的？2022年3月30日，半島記者跟隨青島市疾病預防控製中心應急檢測組，瞭解新冠病毒全基因組測序的方方麵麵。

全基因測序確定病毒的基因型彆

來到青島市疾病預防控製中心的微生物檢驗科，長長的走廊兩邊都是不同功能的實驗室。根據工作劃分，實驗室配備瞭核酸提取儀、核酸定量儀、熒光定量 PCR 儀、普通 PCR 儀、全自動分子診斷係統、全自動分杯處理係統和二代測序儀等先進儀器設備。據工作人員的介紹，市疾控中心承擔瞭全市新冠病毒疑似陽性樣本的復核和全基因組測序工作。

“一旦全市醫療衛生機構、第三方檢測機構等具有新冠病毒核酸檢測資質的單位篩查齣陽性的樣本，就會將樣本送到市疾控中心新冠實驗室。對於復核陽性的首發病例、指示病例及入境人員病例的核酸樣本，我們會將在第一時間進行全基因組測序工作，來確定病毒的基因型彆，並進行新冠病毒基因溯源。”市疾控中心微生物檢驗科主任、應急檢測組組長汪照國介紹。

四個步驟完成測序找到病毒基因溯源

工作人員介紹，新冠病毒基因測序和溯源有一個相對標準化的流程，從樣本接收到確定新冠奧密剋戎變異株亞型，需要大緻四個步驟：核酸提取和檢測、RNA逆轉錄病毒全長捕獲、文庫構建與上機測序、生物信息學分析（序列分析）。

第一步：核酸提取和檢測

經過核酸檢測，確定為陽性的首發病例、指示病例、入境人員以及需要追蹤傳播鏈條的病例都將挑選其病毒載量，符閤測序條件的樣本，進行全基因組測序工作。

第二步：病毒全長捕獲

“工作人員在進行樣本采集時，除瞭新冠病毒，我們呼吸道上的細胞、細菌甚至其他病毒都會隨著棉簽一起進到采樣管裏。由於新冠病毒屬於RNA病毒且含量相較其他成分不占優勢，我們工作的第一步就是要在這個復雜的環境中找到新冠病毒。我們通常是利用根據分子生物學原理設計的試劑盒，先將潛在的RNA新冠病毒逆轉錄成DNA片段，並根據新冠病毒的特性單獨將其捕獲齣來。”應急檢測組劉子然介紹。

第三步：文庫構建和上機測序

這一步的目的是將捕獲産物純化後，再通過片段化等一係列操作將片段處理成測序儀可識彆的程度為後續上機測序做鋪墊，産物稱之為文庫。“這步驟的實驗操作非常有技術含量，也是非常關鍵的一步。專業人員的實驗操作會影響到整個基因測序結果。”山東省疾病預防控製中心傳染病防製所李岩介紹：“無論人還是環境的樣本，都需要實驗人員因地製宜地結閤豐富的實驗經驗進行專業的操作，以達到最佳的質量進行上機。所以我們要求檢測人員必須具有豐富的經驗和過硬的技術，青島的這幾位實驗人員已經具備瞭這項能力，他們的建庫能力我非常放心。”

第四步：生物信息學分析

“實驗室現有儀器設備每台最多能完成大約100個樣本的測序工作，這個過程通常需要19-24個小時。在這期間，測序儀會根據不同的信號將新冠病毒進行識彆與拼接。隨後我們會對機器拼接的數據結果進行判讀，轉化成準確完整可靠的序列數據，這是生物信息分析環節中技術含量最高的部分。有時幾個突變位點的差異就能揭示不同病例之間的傳播關係，所以得到一條準確完整的序列對溯源工作至關重要。”應急檢測組周彤告訴記者。

拼接完成的病毒序列與已知數據庫的比對結果，可以為溯源工作提供參考依據。如果序列在同一進化樹分支上，則可以判斷這些病例是否來自同一傳播鏈或傳染源。

40個小時即可齣結果

劉思彤解釋，完成數據比對後，還要及時撰寫全基因組測序分析報告。每個病例基因組序列全長多少，為奧密剋戎變異株哪一進化分支，與哪個首發或指示病例共享最多突變位點，或又在此基礎上增加瞭哪個突變位點，推斷可能與哪次疫情為同一傳播鏈。若青島的數據庫查無此例，則需要與省疾控、國傢疾控的數據庫進行比對。

“國傢對新冠病毒測序工作要求的時長是72小時齣結果，經過我們團隊的不斷努力，可以40個小時完成樣品的接收、處理與分析工作。對於一些特殊的樣本，最快可以在24小時內得到測序結果。全基因組測序工作在國傢和省級專傢的支持下，在青島市各級領導的關懷下，有瞭突飛猛進的發展。”汪照國介紹，青島市疾控還具有第三代全基因組測序能力。二代和三代測序技術相結閤，能夠為突發公共衛生事件中的全基因組測序工作設置“雙保險”。