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        一種顯著改善宏基因組測序的新方法
        
			
        
				2019-01-29 11:38:17
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        一個(gè)由計(jì)算機(jī)科學(xué)家組成的國際團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種方法，可以極大地提高研究人員對(duì)實(shí)驗(yàn)室中無法培養(yǎng)的生物DNA進(jìn)行測序的能力，例如生活在人體腸道中的微生物或生活在海洋深處的細(xì)菌。他們?cè)?月1日的“ 自然方法 ” 雜志上發(fā)表了他們的著作。
        

        一種顯著改善宏基因組測序的新方法
        

        這種名為TruSPADES 的方法通過計(jì)算機(jī)生成所謂的Synthetic Long Reads，即大約10,000個(gè)堿基對(duì)的基因組，來自基于圣地亞哥的Illumina機(jī)器生產(chǎn)的300堿基對(duì)的常用短讀取。研究人員說，使用Synthetic Long Reads代替短讀取來組裝基因組就像使用整個(gè)章節(jié)而不是單個(gè)句子來組裝一本書。因此，強(qiáng)烈的動(dòng)機(jī)是通過長讀取改進(jìn)測序。
        

        “這是下一代測序技術(shù)，”加州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)教授，該研究的主要作者Pavel Pevzner說。“它將對(duì)宏基因組測序的實(shí)踐產(chǎn)生重大影響。”目前，長讀序列市場的領(lǐng)導(dǎo)者，太平洋生物科學(xué)公司和牛津納米孔公司，在復(fù)雜的測序問題中產(chǎn)生長讀取，這些讀取可能不準(zhǔn)確且難以使用，例如組裝宏基因組 - 從其自然環(huán)境中采集的整個(gè)微生物菌落。相比之下，合成長讀數(shù)的準(zhǔn)確度要高100倍，并且可以大規(guī)?？焖偕?，以覆蓋宏基因組中的大部分細(xì)菌。
        

        為了開發(fā)他們的新方法，研究人員采用了100到300個(gè)堿基對(duì)的較短讀數(shù)，配備了條形碼。然后，他們使用de Brujin圖表(一種常用于短讀序列的方法)將短讀數(shù)組合成合成長讀數(shù)。該圖表允許研究人員確定哪些讀數(shù)連接在一起，從而產(chǎn)生更長，更準(zhǔn)確的合成長讀數(shù)。
        

        下一步是將該方法應(yīng)用于從人類到海洋微生物組的各種微生物群落的研究。來自圣彼得堡國立大學(xué)的Pevzner和共同作者Anton Bankevich正在與J. Craig Venter研究所的研究員Christopher Dupont合作。
        

        宏基因組學(xué)尤其具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)檠芯咳藛T不研究單一種類的細(xì)菌，而是研究數(shù)百種在社區(qū)中共存的細(xì)菌。當(dāng)他們從社區(qū)中提取樣本并對(duì)其進(jìn)行測序時(shí)，他們最終會(huì)得到來自社區(qū)所有生物體的細(xì)菌基因組。這非常類似于試圖解決數(shù)百個(gè)謎題，而不知道哪些謎題屬于哪個(gè)謎題。TruSPADES和Synthetic Long Reads將幫助研究人員解決這些難題。“這種方法以更低的成本為我們提供了更好的結(jié)果，”杜邦說。“我們現(xiàn)在正在為我們甚至不知道存在的生物組裝基因組。”
        
			

			
          
        
			
        
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