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我國首個實現(xiàn)國家、省、市三級實際應用的分子溯源網(wǎng)絡

作者： 2019年09月19日 來源：全球化工設備網(wǎng) 瀏覽量：
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食源性疾病是全球范圍內(nèi)重要的食品安全問題，早期發(fā)現(xiàn)和查明病因是防控食源性疾病的重要保證。隨著新一代基因組測序技術的發(fā)展，基于全基因組測序(WGS)的分子分型技術在食源性疾病聚集性病例識別和暴發(fā)溯源調(diào)查中已
　　食源性疾病是全球范圍內(nèi)重要的食品安全問題，早期發(fā)現(xiàn)和查明病因是防控食源性疾病的重要保證。隨著新一代基因組測序技術的發(fā)展，基于全基因組測序(WGS)的分子分型技術在食源性疾病聚集性病例識別和暴發(fā)溯源調(diào)查中已顯示出極大的應用價值和發(fā)展?jié)摿Γ饾u成為國際研究熱點，歐美相關國家已相繼開展研究和布局。
 
　　在國家重點研發(fā)計劃“食品安全關鍵技術研發(fā)”重點專項的支持下，國家食品安全風險評估中心與中國農(nóng)業(yè)大學和北京中科助騰科技有限公司合作，以國家食源性疾病分子溯源網(wǎng)絡(TraNet)為基礎，首次建成了基于WGS分型技術的新型食源性疾病分子溯源網(wǎng)絡，是我國首個實現(xiàn)國家、省、市三級實際應用的分子溯源網(wǎng)絡。
 
　　WGS技術的推廣和使用需要解決龐大基因組數(shù)據(jù)的傳輸、儲存、快速計算和精準比對，需要成熟易用的生物信息學分析流程和標準化解釋系統(tǒng)。針對上述問題，研究團隊搭建了我國首個全基因組數(shù)據(jù)計算云引擎，將標準化的WGS數(shù)據(jù)分析流程轉移到云端，大大降低了WGS數(shù)據(jù)分析、運算及使用門檻。開發(fā)了基于阿里云OSS的WGS三級架構WGS原始測序數(shù)據(jù)交付中心，實現(xiàn)了原始數(shù)據(jù)的實時、快速上報及安全傳輸。在此基礎上，建立了基于WGS原始及拼接后數(shù)據(jù)的全基因組特征基因圖譜識別算法，通過以上兩種分析方式的相互校正，顯著提高了全基因組特征基因分析的準確性，同時建立了分辨力高、重復性好的全基因組多位點序列分型(wgMLST)和核心基因組多位點序列分型(cgMLST)標準化方法，結合流行病學信息，構建了溯源分析知識庫，實現(xiàn)了不同實驗室間WGS數(shù)據(jù)的快速分析、比對與共享。
 
　　研究團隊還進一步研究并整合NCBI、CARD、ResFinder、VFDB等公共數(shù)據(jù)庫中的特征基因數(shù)據(jù)，開發(fā)了常見食源性致病菌毒力因子、耐藥基因、血清分子分型等自動化分析功能模塊，有助于各級實驗室開展食源性微生物遺傳與變異特征、致病和耐藥機制及菌株進化等方面的基礎研究。目前網(wǎng)絡已經(jīng)在泰國腸炎沙門氏菌暴發(fā)病例的跨省溯源、冷凍飲品中單核細胞增生李斯特氏菌的跨省追蹤等事件調(diào)查中得到成功應用。網(wǎng)絡的建成和運行，為我國食源性疾病暴發(fā)的快速調(diào)查和精準溯源提供了技術支撐。
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