Germplex PCR与高通量测序联用：生物防御与公共卫生重要细菌检测的动态双雄

本文推荐一种结合多重PCR（Germplex）与高通量测序（MPS）的创新检测策略，可快速、精准识别34种生物恐怖威胁及公共卫生相关细菌病原体。该方法在低至1,000基因组当量（GE）下仍保持高灵敏度，且能有效区分种属特异性毒力基因，为生物防御和突发公共卫生事件响应提供了强有力的技术支撑。

　　

基因选择与细菌物种检测

为开发针对公共卫生及生物恐怖主义关切细菌的检测面板，本研究筛选了一组物种特异性基因和毒力相关基因，用于在DNA模拟混合样本中区分细菌物种。通过文献综述，最终选定34种具有公共卫生及生物防御意义的细菌物种，并针对其物种特异性或毒力相关基因设计了52对引物。此外，还包含三对针对16S rRNA基因高变区的通用引物。

检测效率与靶标DNA量成正比

使用含3 ng人类DNA的Mock I样本，在0 GE、1,000 GE、5,000 GE和25,000 GE不同浓度下评估Germplex面板与MPS联用的检测效率（图1A）。Germplex产生的总读段数（10,347,984）与靶标映射的数量在四个浓度组间存在显著差异（p < 0.05），表明检测效率随GE增加而提高（图S2）。

讨论

有效且迅速识别生物剂对国家安全和公共卫生至关重要。本研究开发并评估了一种多重检测方法（Germplex面板与MPS），用于识别多种与生物防御和公共卫生相关的生物剂。应用Germplex面板，可在不同类型样本中成功检测目标细菌。

结论

本研究评估了多重检测系统与MPS工作流程在识别多种生物剂中的可行性。Germplex面板能够在各类样本中有效检测目标细菌。该面板与MPS结合是一种相对快速的生物剂检测系统，适用于生物恐怖主义和公共卫生相关场景，且易于在操作实验室中推广。此外，自动化分析流程进一步提升了其应用潜力。