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近年來，全球爆發的傳染性疾病（如埃博拉、猴痘）對公共健康構成了威脅，病原體的多樣化和復雜化對病原體檢測提出了更高的要求。傳統的病原體檢測方法如傳統培養法、PCR法等存在時效性、準確性和范圍的限制。而宏基因組測序（mNGS）技術無需提前假設病原體的存在，覆蓋范圍廣泛，成為有效解決復雜病原體檢測需求的重要工具。
mNGS是對標本中全部核酸進行高通量測序（NGS測序），并通過生物信息學分析以識別標本中病原體的檢測方法，已成功應用于多種類型臨床感染性疾病的病原體診斷、突發傳染病的調查等領域。
mNGS面臨的挑戰
mNGS檢測流程主要分為樣本制備、文庫構建、上機測序、數據分析四個流程（圖1），在上述涉及的相關實驗過程中，酶在其中起著至關重要的作用。由于商業化分子酶主要采用工程菌株（如大腸桿菌等）進行重組表達，因此分子酶中會存在一定量的宿主基因組DNA殘留。加上制備環境和人源等因素影響，分子酶制品中極易存在污染DNA。在病原體檢測過程中，污染的DNA可能會淹沒低豐度的靶標核酸或和靶標核酸一起被檢出，從而影響結果的判讀。
圖1. Illumina平臺mRNA文庫構建及建庫關鍵酶[1]
翌圣超低殘留mNGS建庫酶原料
為解決病原檢測背景菌干擾問題，翌圣通過子公司鎂孚泰生物ZymeEditor™酶進化平臺，開發出多種高性能分子酶，搭配超低殘留分子酶生產工藝與UCF.ME®超潔凈分子酶生產基地，可規模化提供用于mNGS建庫的全套高性能產品和超低殘留分子酶原料，助力解決病原檢測中的背景菌干擾，提高檢測準確度。
表1. 翌圣超低殘留mNGS建庫關鍵酶原料
應用場景 | 產品名稱 | 殘留水平 |
末端修復 | UCF.ME® T4 DNA Polymerase （超低殘留T4 DNA聚合酶） | 1、宿主DNA殘留低：E. coli基因組DNA殘留＜0.1 copies/1 U； 2、核酸酶殘留低：無核酸外切酶、切口酶殘留。 |
UCF.ME® T4 Polynucleotide kinase （超低殘留T4 多聚苷酸激酶） | 1、宿主DNA殘留低：E. coli基因組DNA殘留＜0.01 copies/ 1 U； 2、核酸酶殘留低：無核酸外切酶、切口酶殘留； | |
A尾添加 | Hieff UCF.ME®Sensitive Taq DNA Polymerase （超低殘留T4 DNA聚合酶） | 1、宿主DNA殘留低：E. coli基因組DNA殘留＜0.005 copies/ 1 U； 2、核酸酶殘留低：無核酸外切酶、切口酶、RNase殘留； |
翌圣UCF.ME® T4 Polynucleotide kinase
UCF.ME® T4 Polynucleotide kinase(Cat#14503ES)是翌圣生物推出的又一款mNGS關鍵酶。相較于常規T4 PNK，UCF.ME® T4 Polynucleotide kinase背景菌殘留更低，專注于解決病原檢測中的背景菌干擾，提高檢測準確度。
部分數據展示
E.coli基因組DNA殘留< 0.005 copies/1 U
對不同批次的翌圣超低殘留T4 PNK (Cat#14503ES)進行宿主 (E.coli）基因組DNA殘留檢測，結果顯示翌圣超低殘留T4 PNK宿主gDNA殘留遠低于0.005 copies/1 U。
圖2. T4 DNA PNK E.coli 基因組DNA殘留檢測
無切口酶、核酸外切酶殘留
將100 U不同批次的翌圣超低殘留T4 PNK (Cat#14503ES)分別與底物DNA在37℃孵育4 h，瓊脂糖凝膠電泳檢測結果表明，翌圣超低殘留T4 PNK無切口酶、核酸外切酶殘留。
圖3. 翌圣T4 DNA PNK無切口酶、外切酶殘留
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定位 | 產品名稱 | 產品貨號 |
末端修復 | UCF.ME® T4 DNA Polymerase (3 U/μL) | 14457ES |
UCF.ME® T4 polynucleotide Kinase (10 U/μL) | 14503ES | |
A尾添加 | Hieff UCF.ME® Hotstart Sensitive Taq DNA Polymerase (5 U/μL) | 14314ES |
參考文獻：
1. Han D, Li Z, Li R, Tan P, Zhang R, Li J. mNGS in clinical microbiology laboratories: on the road to maturity. Crit Rev Microbiol. 2019 Sep-Nov;45(5-6):668-685.
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