NGS & Sanger sequencing section of Iranian National Influenza Center 

بخش NGS و Sanger sequencing مرکز ملی تشخیص انفلوانزا ایران

این بخش‌ها از پیشرفته‌ترین واحدهای مرکز ملی تشخیص انفلوانزا هستند که در حوزه ژنومیک ویروس‌ها فعالیت می‌کنند. هدف اصلی این بخش‌ها، شناسایی دقیق ساختار ژنتیکی ویروس‌های انفلوانزا، بررسی جهش‌ها، تعیین سویه‌ها، و کمک به توسعه واکسن‌ها و داروهای مؤثر است.

بخش NGS (توالی‌یابی نسل جدید)

1. وظایف اصلی NGS در مرکز ملی انفلوانزا:

1. تعیین ژنوم کامل ویروس:
   از طریق توالی‌یابی نسل جدید، ژنوم کامل ویروس‌های انفلوانزا تعیین می‌شود. این اطلاعات برای مطالعه ساختار ویروس و شناسایی جهش‌های کلیدی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
2. بررسی تنوع ژنتیکی ویروس‌ها:
   فناوری NGS امکان بررسی تغییرات ژنتیکی ویروس‌های انفلوانزا در طول زمان و شناسایی جهش‌های مرتبط با مقاومت دارویی یا افزایش شدت بیماری را فراهم می‌کند.
3. ردیابی اپیدمی‌ها:
   با استفاده از اطلاعات ژنتیکی، می‌توان مسیرهای انتقال ویروس و الگوهای شیوع آن را ردیابی کرد. این داده‌ها به برنامه‌ریزی واکسیناسیون و اقدامات بهداشتی کمک می‌کند.
4. شناسایی ویروس‌های مشترک انسان و حیوان:
   NGS می‌تواند به شناسایی ویروس‌هایی که از حیوانات به انسان منتقل می‌شوند (مانند H5N1 و H7N9) کمک کند و خطر همه‌گیری‌های جدید را ارزیابی نماید.

2. فرآیند کار در بخش NGS:

1. استخراج RNA: از نمونه‌های گرفته‌شده از بیماران.
2. تهیه کتابخانه ژنومی: با استفاده از تکنیک‌های آماده‌سازی نمونه که شامل تبدیل RNA به cDNA، برش ژنومی، و الحاق نشانه‌های توالی‌یابی است.
3. توالی‌یابی: استفاده از دستگاه‌های پیشرفته (مانند Illumina و Oxford Nanopore) برای تولید میلیون‌ها توالی کوتاه از ژنوم ویروس.
4. تحلیل داده‌ها: با استفاده از نرم‌افزارهای بیوانفورماتیک، توالی‌های کوتاه به هم متصل می‌شوند تا ژنوم کامل بازسازی شود. سپس جهش‌ها و ویژگی‌های ژنتیکی تحلیل می‌شوند.

3. مزایای استفاده از NGS:

1. سرعت بالا در تولید حجم زیادی از داده‌ها.
2. شناسایی هم‌زمان چندین ویروس در یک نمونه (مولتی‌پلکس).
3. دقت بالا در تشخیص جهش‌های ژنتیکی.

بخش Sanger sequencing

1. وظایف اصلی Sanger sequencing در مرکز ملی انفلوانزا:

1. تأیید جهش‌ها و توالی‌های خاص:
   روش Sanger به دلیل دقت بالا، برای تأیید جهش‌ها و توالی‌های کلیدی شناسایی‌شده توسط NGS یا سایر روش‌ها استفاده می‌شود.
2. شناسایی جهش‌های خاص:
   در مواردی که تنها یک ناحیه خاص از ژنوم ویروس مورد نظر است (مانند ژن هماگلوتینین یا نورآمینیداز)، روش Sanger انتخاب ایده‌آلی است.

2. فرآیند کار در بخش Sanger sequencing:

1. تکثیر ناحیه مورد نظر:
   بخشی از ژنوم ویروس که باید بررسی شود، با استفاده از PCR تکثیر می‌شود.
2. توالی‌یابی:
   از دستگاه‌های توالی‌یابی Sanger (مانند ABI 3500xL) استفاده می‌شود که در آن نوکلئوتیدهای نشاندارشده با فلورسانس، توالی DNA را تعیین می‌کنند.
3. تحلیل داده‌ها:
   داده‌های حاصل از توالی‌یابی سانگر با استفاده از نرم‌افزارهای تخصصی تحلیل شده و توالی‌های دقیق ژنتیکی مشخص می‌شوند.

3. مزایای Sanger sequencing:

1. دقت بالا در شناسایی جهش‌های منفرد.
2. مناسب برای بررسی ژن‌های کوتاه یا بخش‌های خاص ژنوم.
3. ساده‌تر و ارزان‌تر برای اهداف خاص نسبت به NGS.

این دو بخش، با نقش مکمل خود، باعث ارتقای چشمگیر توانایی ایران در شناسایی و نظارت بر ویروس‌های آنفلوانزا شده‌اند و به برنامه‌های جهانی نظارت بر این بیماری کمک می‌کنند. 

مسئولین و کارکنان آزمایشگاه ملی تشخیص انفلوانزا ایران بخش NGS و Sanger sequencing گروه ویروس شناسی پزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران