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由利物浦大學和厄爾漢姆研究所領導的一個全球科學家聯盟標志著一個重要的里程碑，它為低收入和中等收入國家(LMICs)的科學家提供了廉價和可獲得的方法來對大量細菌病原體進行測序——每個基因組的成本不到10美元。

在全球冠狀病毒基因組監(jiān)測受到關注之際，各國通過低成本和快速全基因組測序(WGS)作出貢獻的能力變得越來越重要。發(fā)表在《Genome Biology》上的方法可以應用于大量的細菌病原體，并將加強全球研究合作，以應對未來的流行病。

在過去的十年中，WGS徹底改變了對微生物流行病的認識。WGS數據可用于監(jiān)測、功能基因組學和探索病原體進化，促使公共衛(wèi)生和研究科學家采用基于基因組的方法。

然而，數千種微生物的基因組測序仍然很昂貴，主要的成本來自樣本運輸和DNA文庫構建，而對關鍵病原體基因組序列收集的需求近年來大幅增長。到目前為止，大規(guī)模的細菌基因組項目只能在世界上少數幾個測序中心進行。通過這項研究，科學家團隊讓世界各地的實驗室都能采用這項技術。

共同通訊作者、厄勒姆研究所的所長Neil Hall教授稱：“自從第一個細菌基因組被測序以來，已經過去26年了，現在可以大規(guī)模地對細菌分離株進行測序。然而，中低收入國家的科學家仍然受到限制，無法使用這項突破性的技術?！?/span>

他認為，病原體基因組分析領域也需要“大眾化”。因此，他們開發(fā)出一種新策略，讓許多經濟條件有限的研究人員也能對大量的細菌分離株進行測序。

這項大規(guī)模的基因組測序計劃是由全球性1萬個沙門氏菌基因組研究聯盟（10KSG）牽頭的。這個聯盟包含16個國家的科學家，將重點研究腸道沙門氏菌（Salmonella enterica），這是一種具有全球意義的病原體，可導致感染和致命疾病。

10KSG的目標是讓中低收入國家更容易獲得基因組數據，尤其是撒哈拉以南非洲地區(qū)，這里的沙門氏菌致死率特別高。了解大量沙門氏菌的基因組構成是當務之急，因此該項目對來自非洲和拉丁美洲的10,000個沙門氏菌基因組進行了測序和分析。

此次開發(fā)的創(chuàng)新WGS方法旨在簡化細菌的大規(guī)模采集和基因組測序。在不到一年的時間里，研究人員從中低收入國家中采集了10400多個臨床和環(huán)境細菌分離株。

利物浦大學的研究人員開發(fā)出樣本物流管道，將熱滅活的細菌分離株在室溫條件下從世界各地運往英國。隨后，厄勒姆研究所采用獨特的LITE方案對菌株進行了測序。LITE是一種低成本、低起始量的自動化基因組測序方法。

總的來說，在文庫構建、DNA測序和生物信息學分析完成后，每個細菌基因組的試劑總成本不到10美元（約合7.50英鎊）。

利物浦大學的微生物病理學教授Jay Hinton表示：“在中低收入國家，公共衛(wèi)生人員面臨的最大挑戰(zhàn)之一是如何獲得最先進的技術。由于物流和經濟方面的原因，這個細菌疾病負擔最重的地區(qū)卻沒有從WGS的廣泛應用中受益。10,000個沙門氏菌基因組計劃就是為了解決這種不平等問題?！?/span>

利物浦大學的研究助理Blanca Perez Sepulveda博士負責全球樣本采集、優(yōu)化和分析。他補充說：“對中低收入國家而言，大規(guī)?；蚪M測序和細菌病原體分析的采用將是一項巨大的公共衛(wèi)生和監(jiān)測資產。在本項研究中，我們已經建立了一個高效且相對便宜的管道，可用于細菌基因組的全球采集和測序。”