污水的甲基因组分析用于监测细菌病原体:释放实验以确定灵敏度

科学领域:

• 环境微生物学环境微生物学
• 公共卫生监督是对公共卫生的监督.
• 分子诊断学 分子诊断学

背景情况:

• 在大量人群中监测胃肠道疾病是具有挑战性的.
• 污水提供了一种非侵入性的,在伦理上没有负担的方法,用于人口层面的健康评估.
• 超基因组测序使微生物群落的同时,多目标分析成为可能.

研究的目的:

• 确定元基因组测序的灵敏度,以检测污水中的特定细菌.
• 建立一种方法,通过废水分析来估计人口中可检测到的感染个体的最低数量.

主要方法:

• 已知数量的非致病性海科菌 (Staphylococcus hyicus) 已被引入一个为36000人服务的下水道系统.
• 在废水处理厂,在七个小时内采集了原始污水的样本.
• 在污水样本上进行了枪元基因组测序,并将读数与包括S. hyicus.在内的参考数据库进行了映射.

主要成果:

• 在两个单独的释放日内,在重复样本中成功检测到了Staphylococcus hyicus.
• 敏感度估计范围为16-140名患者,需要以95%的概率进行检测.
• 根据计算,正常化灵敏度在257人中的1到2250人中的1之间.

结论:

• 污水的基因组测序是检测细菌存在的敏感方法,可以用于公共卫生监测.
• 这种方法为估计人口层面疾病流行率提供了有价值的工具.
• 使用元基因组学的基于废水的流行病学对传染病的早期检测和监测具有重大前景.