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(記者 李麗濤)

自疫情以來，隨著精準化防控的深入開展，“基因測序”一詞越來越常被提及，除了核酸檢測，大家也更多關注起樣本基因測序的結(jié)果。疫情源頭何在?又在哪條傳播鏈上?這些問題都要借助基因測序的力量一一解開。那新冠病毒的基因測序工作又是如何開展的?近日，記者跟隨青島市疾病預防控制中心應急檢測組，了解新冠病毒全基因組測序的方方面面。

剖析病毒 基因測序助力疫情溯源

來到青島市疾病預防控制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(jù)工作劃分，實驗室配備了核酸提取儀、核酸定量儀、熒光定量PCR儀、普通PCR儀、全自動分子診斷系統(tǒng)、全自動分杯處理系統(tǒng)和二代測序儀等先進儀器設備。據(jù)檢測組介紹，市疾控中心承擔了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(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)、第三方檢測機構(gòu)等具有新冠病毒核酸檢測資質(zhì)的單位篩查出陽性的樣本，就會將樣本送到市疾控中心新冠實驗室。對于復核陽性的首發(fā)病例、指示病例及入境人員病例的核酸樣本，我們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別，并進行新冠病毒基因溯源?！笔屑部刂行奈⑸餀z驗科主任、應急檢測組組長汪照國這樣告訴記者。

無縫隙銜接 四步完成病毒基因測序溯源

新冠病毒基因測序和溯源也有一個相對標準化的流程，從樣本接收到確定新冠病毒的基因型別，需要大致四個步驟：核酸提取和檢測、RNA逆轉(zhuǎn)錄病毒全長捕獲、文庫構(gòu)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(jīng)過核酸檢測，確定為陽性的首發(fā)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，符合測序條件的樣本，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，除了新冠病毒，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里。由于新冠病毒屬于RNA病毒且含量相較其他成分不占優(yōu)勢，因此基因測序工作的第一步就是要在這個復雜的環(huán)境中找到新冠病毒。

檢測組人員通常用根據(jù)分子生物學原理設計的試劑盒，將潛在的RNA新冠病毒逆轉(zhuǎn)錄成DNA片段，并根據(jù)新冠病毒的特性單獨將其捕獲出來。

第三步：文庫構(gòu)建和上機測序

文庫構(gòu)建是將捕獲產(chǎn)物純化后，再通過片段化等一系列操作將片段處理成測序儀可識別的程度，為后續(xù)上機測序做鋪墊，其產(chǎn)物則稱之為文庫。

文庫構(gòu)建不僅是基因測序流程中非常關鍵的一步，也是極具技術(shù)含量的一步。由于是純手工操作，且步驟繁瑣耗時長，對精度與速度的要求都很高，任何疏忽都會影響到整個基因測序結(jié)果。

無論人還是環(huán)境的樣本，都需要實驗人員因地制宜地結(jié)合豐富的實驗經(jīng)驗進行專業(yè)的操作，以達到最佳的質(zhì)量進行上機。所以我們要求檢測人員必須具有豐富的經(jīng)驗和過硬的技術(shù)。

第四步：生物信息學分析

實驗室現(xiàn)有的儀器設備每臺最多能完成約100個樣本的基因測序工作，這個過程通常需要19-24個小時。

在此期間，測序儀會根據(jù)不同的信號將新冠病毒進行識別與拼接。然后由測序小組成員對機器拼接的數(shù)據(jù)結(jié)果進行判讀，轉(zhuǎn)化成準確完整可靠的序列數(shù)據(jù)，這便是生物信息分析環(huán)節(jié)中技術(shù)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系，所以得到一條準確完整的序列對溯源工作至關重要。

拼接完成的病毒序列與已知數(shù)據(jù)庫的比對結(jié)果，可以為溯源工作提供參考依據(jù)。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。

后續(xù)工作：全基因組測序和溯源報告

在數(shù)據(jù)比對完成后，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?為奧密克戎變異株哪一進化分支?與哪個首發(fā)或指示病例共享最多突變位點?或又在此基礎上增加了哪個突變位點?推斷可能與哪次疫情為同一傳播鏈。若青島的數(shù)據(jù)庫查無此例，則需要與省疾控、國家疾控的數(shù)據(jù)庫進行比對。

新冠病毒測序的重要意義則在于輔助流行病學調(diào)查，為判斷病例與人、與物之間的相互關系、確定傳播鏈條、追溯前期密接者或物品開展調(diào)查提供有力線索，加強重點人員篩查與監(jiān)測?！捌涓顚觾r值還在于研究病毒的毒力和耐藥基因，這對于治療疾病有重大意義。”山東省疾病預防控制中心傳染病防制所副所長劉倜告訴記者。

國家標準72小時 青島最快24小時出結(jié)果!

國家對新冠病毒測序工作要求的時長是72小時出結(jié)果，但經(jīng)過市疾控基因測序小組團隊的不斷努力，目前可以40個小時完成樣品的接收、處理與分析工作。對于一些特殊的樣本，最快能在24小時內(nèi)得到測序結(jié)果。

據(jù)介紹，青島市疾控中心還具有第三代全基因組測序能力。二代和三代測序技術(shù)相結(jié)合，能夠為突發(fā)公共衛(wèi)生事件中的全基因組測序工作設置“雙保險”。如今，基因測序團隊現(xiàn)在還建立了青島市自己的新冠病毒數(shù)據(jù)庫，一旦出現(xiàn)疫情，就可以從中提取數(shù)據(jù)，與新增案例進行比對。

從疫情開始至今，基因測序小組在每一次突發(fā)疫情的面前都能挺身而出，多少個深夜，為了快速精準溯源，他們連軸工作，在這個離病毒最近的地方，全年無休，為疫情防控貢獻著自己的力量。