[发明专利]从生物样品中快速获取多种生物信息的方法

说明书

本发明公开一种从生物样品中快速获取多种生物信息的方法，包括以下步骤：(1)从生物样品提取总DNA，使用总DNA作为模板，利用引物组扩增得到含有扩增产物的核酸混合物；(2)对核酸混合物进行处理以使至少扩增产物上添加测序标签，得到处理后的核酸混合物；和(3)采用纳米孔技术对处理后的核酸混合物进行测序，获得测序结果。本发明的方法可以更加经济、方便、准确和广谱性地获取微生物的信息，实现对宿主内微生物生态群体在不同门、纲、目、科、属和种的聚类和动态分析。

技术领域

本发明涉及生物领域，具体地涉及从生物样品中快速获取多种生物信息的方法。

背景技术

微生物生态群体是指机体内的微生物群体组成的结构和比例。这些信息与机体的状况有着密切的关系。虽然如此，但是由于机体与微生物群体之间关系的复杂性，目前仍不能根据由多种微生物组成的群体信息来对机体的状况进行预测或判断。

在宫颈中存在众多的微生物，包括定居状态存在的多种细菌以及潜在的人乳头瘤病毒等微生物。已知宫颈微环境中微生物群落及其菌群随着宫颈状况的变化而改变。因此，研究微生物群落及其菌群所体现的信息可能会有助于理解与其疾病的关系。目前，微生物生态群体与宫颈状态的关系研究受到越来越多的关注。

实验室研究一般通过采集宫颈口分泌物选择常规细菌诊断试剂盒、革兰氏染色、镜检或细菌显色培养基进行相关细菌的鉴定。也有相关研究通过采集受试者的阴道分泌物，提取其中细菌基因组DNA，对细菌基因组16S rRNA的V3或V4可变区基因片段进行扩增，并采用例如Illumina测序平台对扩增的PCR产物进行测序后对微生物群落进行表征，例如文献[Dareng E O,B.M A,Famooto A O,et al.Prevalent high-risk HPV infection andvaginal microbiota in Nigerian women[J].Epidemiology and Infection,2016,144(1):123-137]。研究结果表明，高危人乳头瘤病毒(hrHPV)与阴道微生物种群的变化存在相关性，越来越多的研究也发现，宫颈癌病人及早期癌前病变的病人阴道的微生物菌群结构有明显变化。但是这种相关性的具体情况仍不清楚，仍需要进一步的深入研究。

到目前为止，HPV DNA检测及分型有大量的不同方法，但相应实验操作时间均较长，一般均需要1-2天时间才能得到结果，而且对仪器的依赖较高。基于对HPV的基础研究、有效的筛查和相关疫苗的研制，HPV的发病率持续降低，但是，在临床应用中针对HPV更加经济、方便、准确和广谱性的微生物检测，实现对HPV相关微生物不同门、纲、目、科、属和种的聚类和动态分析仍是需要解决的问题。目前，还未有适用于临床的方法可以同时对包括HPV病毒和细菌的种类进行鉴定的报道。

发明内容

基于现有技术中存在的问题，本发明通过结合多重PCR和三代测序技术将HPV DNA和微生物菌群16s rDNA进行扩增后测序，通过数据分析，可以在最短20分钟内获得HPV感染及重要优势细菌在样本中的存在状况信息，从而构建了能够快速获取宿主来源的生物样品中的微生物群体信息。具体地，本发明包括以下内容。

本发明的一方面，提供一种从生物样品中快速获取多种生物信息的方法，其包括以下步骤：

(1)从生物样品提取总DNA，使用所述总DNA作为模板，利用引物组扩增得到含有扩增产物的核酸混合物，其中所述引物组包括第一引物对和第二引物对，其中第一引物对为针对多种细菌的通用引物对，第二引物对为针对HPV基因的引物对，所述第一引物对的扩增产物的长度为1500-2000bp，所述第二引物对的扩增产物的长度为500bp-800bp；

(2)对所述核酸混合物进行处理以使至少扩增产物上添加测序标签，得到处理后的核酸混合物；

(3)采用纳米孔技术对所述处理后的核酸混合物进行测序，获得测序结果；

(4)基于所述测序结果获取所述生物样品中的微生物生态群体信息。