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        一種新的具有成本效益的基因組裝配過程
        
			
        
				2019-01-02 15:00:28
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        美國能源部聯(lián)合基因組研究所(DOE JGI)是微生物基因組測序的世界領(lǐng)先者之一，專注于它們在生物能源和環(huán)境領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。作為一個國家用戶設(shè)施，DOE JGI還專注于開發(fā)工具，這些工具可以更經(jīng)濟(jì)有效地組裝和分析它以及其他基因組中心產(chǎn)生的序列。
        

        一種新的具有成本效益的基因組裝配過程
        

        盡管在降低成本和DNA測序通量方面取得了巨大進(jìn)步，但在有效重建基因組的過程中仍然存在重大挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有技術(shù)擅長于將DNA字母的短片段(讀取)驅(qū)動回計算縫合在一起(組裝)成更長的片段，從而可以確定這些字母的順序并識別目標(biāo)序列的功能。然而，基因組裝配，相當(dāng)于試圖在不知道盒子蓋子上的圖片的情況下組裝數(shù)百萬件拼圖，仍然具有挑戰(zhàn)性，因為必須使用非常小的部件進(jìn)行組裝。目前的方法。
        

        正如5月5日在線發(fā)表在“ 自然方法 ”雜志上的報道，DOE JGI，太平洋生物科學(xué)公司(PacBio)和華盛頓大學(xué)之間的合作已經(jīng)改善了基因組裝配的工作流程，該團(tuán)隊將其描述為“DNA樣本的全自動化過程”準(zhǔn)備確定完成的基因組。“
        

        這項技術(shù)被稱為HGAP(分層基因組裝配過程)，使用PacBio的單分子實時DNA測序平臺，該平臺可生成長達(dá)數(shù)萬個核苷酸的讀數(shù)，甚至比使用的主要技術(shù)提供的讀數(shù)更長。人類基因組計劃時代，Sanger測序技術(shù)，產(chǎn)生大約700個核苷酸的讀數(shù)。Sanger過程涉及創(chuàng)建多個DNA文庫，進(jìn)行多次運(yùn)行以及組合數(shù)據(jù)，從而覆蓋了代碼中的空白，并且DNA堿基分配的準(zhǔn)確性非常高。后Sanger方法通常仍然需要多個庫，并且通常需要混合技術(shù)來產(chǎn)生最佳結(jié)果。相反，使用HGAP，“只準(zhǔn)備一個單長的插入式鳥槍DNA文庫，并進(jìn)行自動連續(xù)長讀取SMRT測序，
        

        使用先前由DOE JGI測序的三種微生物測試這種從頭組裝方法。將收集的數(shù)據(jù)與這些微生物的參考序列進(jìn)行比較，研究小組發(fā)現(xiàn)HGAP方法產(chǎn)生的精確度> 99.999%的最終組件。
        

        “我們一直在尋找能夠改善向我們不斷增長的研究人員提供高質(zhì)量數(shù)據(jù)的新方法，”DOE JGI基因組技術(shù)副主任Len Pennacchio說。“這項技術(shù)是我們?yōu)閷崿F(xiàn)更多規(guī)模經(jīng)濟(jì)而并行追求的眾多改進(jìn)之一。”
        

        DOE JGI的測序工作占全球或目前排隊的20,000多個全球基因組計劃(微生物，植物，真菌，藻類和微生物群落)的20%以上，其中大部分都集中在生物學(xué)上。環(huán)境，能源和碳加工。
        

        “我們與JGI在該項目上進(jìn)行了非常富有成效的合作，并從JGI科學(xué)家在微生物學(xué)和微生物基因組裝配和注釋領(lǐng)域的專業(yè)知識中獲益匪淺，”Pacific Biosciences首席科學(xué)官Jonas Korlach說。“這種專業(yè)知識使我們能夠調(diào)整我們的單分子測序裝配方法，以產(chǎn)生比以前使用金標(biāo)準(zhǔn)Sanger精加工方法更高水平的成品質(zhì)量，并且在速度和價格方面與替代下一代測序相比具有競爭力和裝配方法。我們期待看到這種方法將帶來什么樣的科學(xué)進(jìn)步，因為JGI的用戶社區(qū)評估了JGI使用這種新方法組裝微生物基因組的能力。“
        

        該團(tuán)隊現(xiàn)在將尋求將這種新組裝方法的效用擴(kuò)展到微生物以外的更復(fù)雜生物的基因組。
        
			

			
          
        
			
        
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