肺脏组织中绵羊肺炎支原体核酸原位富集方法的建立及应用OA
Establishment and Application of an In Situ Nucleic Acid Enrichment Method for Mycoplasma ovipneumoniae in Sheep Lung Tissues
为解决绵羊肺炎支原体(Mo)基因组多样性显著、分离培养耗时较长而难以开展其遗传进化及流行病学研究的问题,本试验对甘肃省疑似Mo感染的羊只进行剖检观察和组织病理学检查,通过实时荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)检测临床样品,对Mo核酸未富集的病变肺脏组织进行宏基因组测序(mNGS),随后通过取样部位选择、差速离心富集和酶解条件三因子试验,建立肺脏组织中Mo核酸原位富集方法,利用该方法富集肺脏组织样品中的Mo核酸并直接测定其基因组,同时对Mo核酸富集样品进行遗传变异分析.结果显示,Mo主要感染绵羊肺脏的右尖叶;苏木素-伊红(H.E.)染色结果显示,Mo感染绵羊的肺泡间隔及间质内见大量炎症细胞浸润;qPCR检测结果显示,Mo阳性样品检出率为66.67%(30/45);肺脏组织经Mo原位富集处理后,测序量由(16.27±0.62)Gbp降低至(1.41±0.56)Gbp,Mo序列占比由(57.4±3.7)×10-6 提升至(2 124.7±2 172.7)×10-6,Mo基因组比对覆盖度由(0.99±1.02)%提升至(91.87±6.28)%,成功建立了肺脏组织中Mo核酸原位富集方法.遗传变异分析结果显示,经富集后测序获得的Mo序列与我国分离株NXNK2203、NJ01、NM2010的基因组聚类关系较近.结果表明,本试验成功建立了可用于mNGS的肺脏组织Mo原位富集方法,该方法操作简便、重复性高,可为Mo快速分子检测和分子流行病学研究提供技术支撑.
To address the challenges in genetic evolution and epidemiological studies of Mycoplasma ovipneumoniae(Mo)caused by its remarkable genomic diversity and the time-consuming isolation and culture procedures,sheep suspected of Mo infection in Gansu Province were subjected to necropsy observation and histopathological examination in this study.Clinical samples were examined using real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction(qPCR),and lesion lung tissues without prior Mo nucleic acid enrichment were analyzed by metagenomic next-generation sequencing(mNGS).Subsequently,an in situ nucleic acid enrichment method for Mo in lung tissues was established through a three-factor experiment involving sampling site selection,differential centrifugation enrichment,and enzymatic digestion conditions.Using this method,Mo nucleic acids in lung tissue samples were enriched and directly sequenced for whole-genome determination,followed by genetic variation analysis of the enriched samples.The results showed that Mo predominantly infected the right apical lobe of sheep lungs.Hematoxylin-eosin(H.E.)staining revealed extensive inflammatory cell infiltration in the alveolar septa and interstitium of infected sheep lungs.qPCR detection showed a positive rate of 66.67%(30/45)for Mo.After in situ enrichment treatment,the sequencing output decreased from(16.27±0.62)Gbp to(1.41±0.56)Gbp,while the proportion of Mo sequences increased from(57.4±3.7)×10⁻⁶ to(2 124.7±2 172.7)×10⁻⁶.Genome coverage of Mo increased from(0.99±1.02)%to(91.87±6.28)%,indicating the successful establishment of the in situ enrichment method for Mo nucleic acids in lung tissues.Genetic variation analysis demonstrated that the enriched Mo sequences clustered closely with the domestic isolates NXNK2203,NJ01,and NM2010.These findings indicate that a simple and highly reproducible in situ enrichment method for Mo in lung tissues applicable to mNGS was successfully established,providing technical support for rapid molecular detection and molecular epidemiological studies of Mo.
刘颖;吕皓晴;赵益;陈胜利;颜新敏;李娜;李斌;袁律峰;储岳峰
新疆农业大学动物医学学院,新疆 乌鲁木齐 830052||中国农业科学院兰州兽医研究所兰州大学动物医学与生物安全学院 动物疫病防控全国重点实验室,甘肃 兰州 730000中国农业科学院兰州兽医研究所兰州大学动物医学与生物安全学院 动物疫病防控全国重点实验室,甘肃 兰州 730000新疆农业大学动物医学学院,新疆 乌鲁木齐 830052||中国农业科学院兰州兽医研究所兰州大学动物医学与生物安全学院 动物疫病防控全国重点实验室,甘肃 兰州 730000新疆农业大学动物医学学院,新疆 乌鲁木齐 830052||中国农业科学院兰州兽医研究所兰州大学动物医学与生物安全学院 动物疫病防控全国重点实验室,甘肃 兰州 730000中国农业科学院兰州兽医研究所兰州大学动物医学与生物安全学院 动物疫病防控全国重点实验室,甘肃 兰州 730000新疆农业大学动物医学学院,新疆 乌鲁木齐 830052新疆农业大学动物医学学院,新疆 乌鲁木齐 830052中国农业科学院兰州兽医研究所兰州大学动物医学与生物安全学院 动物疫病防控全国重点实验室,甘肃 兰州 730000新疆农业大学动物医学学院,新疆 乌鲁木齐 830052||中国农业科学院兰州兽医研究所兰州大学动物医学与生物安全学院 动物疫病防控全国重点实验室,甘肃 兰州 730000
农业科技
绵羊肺炎支原体(Mo)核酸富集肺脏组织宏基因组测序(mNGS)遗传变异分析
Mycoplasma ovipneumoniae(Mo)nucleic acid enrichmentlung tissuemetagenomic next-generation sequenc-ing(mNGS)genetic variation analysis
《中国兽医杂志》 2026 (6)
37-44,8
"十四五"国家重点研发计划(2022YFD1800704)甘肃省科技重大专项(23ZDNA007)中国农业科学院创新工程项目(CAAS-ASTIP-2021-LVRI)
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