በሜታጂኖሚክ ጥናቶች ውስጥ የናኖፖር ረጅም ንባብ አፈፃፀም

ሜታጀኖሚክስ

የተሟላ፣ የተዘጉ የባክቴሪያ ጂኖም ከማይክሮባዮሞች የናኖፖር ቅደም ተከተል በመጠቀም

የናኖፖር ቅደም ተከተል |Metagenomics |MAGs |የባክቴሪያ ጂኖም ዝውውር |ጉት ማይክሮባዮታ

ድምቀቶች

1. ረዣዥም የዲኤንኤ ቁራጮችን ለማውጣት ልብ ወለድ ዘዴ በዚህ ጥናት ቀርቧል፣ ይህም ከ 300 ሚሊ ግራም ሰገራ ለረጅም ጊዜ ለማንበብ ተስማሚ የሆነ ንፁህ ኤችኤም ደብሊው ዲ ኤን ኤ ማውጣት ችሏል።

2. የስብሰባ የስራ ሂደት ላቴ በዚህ ጥናት ውስጥ ቀርቧል፣ MAGs በረዥም ንባብ ተሰብስበው በአጭር ንባብ ተስተካክለዋል።

3.Lathe በአስቂኝ ድብልቅ ተገምግሟል.ከ 12 ባክቴሪያዎች ውስጥ 7ቱ በተሳካ ሁኔታ ወደ ነጠላ ኮንቴይነሮች ተሰብስበው 3ቱ ወደ አራት ወይም ከዚያ ያነሱ ኮንቴይተሮች ተሰብስበዋል።

4.Lathe በተጨማሪ በሰገራ ናሙናዎች ላይ ተተግብሯል, እሱም 20 ክብ ቅርጽ ያላቸው ጂኖምዎች, Prevotella copri እና እጩ Cibiobacter sp.በተንቀሳቃሽ የጄኔቲክ ንጥረ ነገሮች የበለፀጉ በመሆናቸው ይታወቁ ነበር።

ዋና ስኬት

ለHWM ዲ ኤን ኤ ማውጣት ፕሮቶኮል

ለረጅም ጊዜ የተነበበ ተከታታይ አንጀት ሜታጂኖሚክ ጥናቶች ከፍተኛ ሞለኪውላዊ ክብደት (ኤች.ኤም.ኤም.ደብሊው) ዲ ኤን ኤ ከሰገራ በማውጣት ጥንካሬ ሲሰቃይ ቆይቷል።በዚህ ጥናት በባህላዊ ዘዴዎች ዶቃን በመምታት ሰፊ መላላትን ለማስወገድ ኢንዛይም ላይ የተመሰረተ የማውጣት ፕሮቶኮል ተጀመረ።በሚከተለው ምስል ላይ እንደሚታየው ናሙናዎቹ በመጀመሪያ የሊቲክ ኢንዛይም ፣ሜታፖሊዚም ፣ ወዘተ ጨምሮ በኮክቴል ኢንዛይሞች ታክመዋል የሕዋስ ግድግዳዎችን ዝቅ ለማድረግ።የተለቀቀው ዲ ኤን ኤ በPhenol-chloroform ሲስተም ወጥቷል፣ በመቀጠልም ፕሮቲን ኬ እና አርናሴ ኤ መፈጨት፣ አምድ ላይ የተመሰረተ ማጥራት እና የ SPRI መጠን ምርጫ።ይህ ዘዴ ከ 300 ሜትር ሰገራ ውስጥ የኤችኤምደብሊው ዲ ኤን ኤ ማይክሮግራም ለማምረት ችሏል, ይህም ለረጅም ጊዜ የተነበበ ቅደም ተከተል መስፈርቶችን በጥራት እና በብዛት ያሟላል.

ምስል 1. HWM የዲኤንኤ ማውጣት እቅድ

የ Lathe የመርሃግብር ፍሰት

በሚከተለው ምስል ላይ እንደተገለጸው፣ ላቴ ጉፒን በመጠቀም ጥሬ የመሠረታዊ ጥሪ ሂደትን ይዟል።ለረጅም ጊዜ የተነበቡ ሁለት ስብሰባዎች በFlye እና Canu ተለይተው ይታወቃሉ ፣ እና ስብሰባውን በተሳሳተ መንገድ መለየት እና ማስወገድ።ሁለቱ ንኡስ ስብሰባዎች በፍጥነት ከመቀላቀል ጋር ተቀላቅለዋል.ከተዋሃዱ በኋላ በሜጋባሴ ደረጃ ያሉ ትላልቅ ስብሰባዎች ለሰርኩላር ይጣራሉ።በመቀጠል፣ በእነዚህ ስብሰባዎች ላይ የጋራ መግባባት ማሻሻያ በአጭር ንባብ ይከናወናል።የመጨረሻ የተገጣጠሙ የባክቴሪያ ጂኖም ለመጨረሻ ጊዜ የተሳሳተ ስብሰባ ለመለየት እና ለማስወገድ ይካሄዳሉ።

ምስል 2. የ Lathe ስብሰባ የመርሃግብር ፍሰት

የLathe ግምገማ በአስቂኝ ባክቴሪያ ድብልቅ

ሁለቱንም ግራም-አዎንታዊ እና ግራም-አሉታዊ ባክቴሪያዎችን ያካተተ መደበኛ ATCC 12-ዝርያዎች ድብልቅ የናኖፖር ተከታታይ መድረክ እና የላቲን በ MAG ስብሰባ አፈጻጸምን ለመገምገም ስራ ላይ ውሏል።በአጠቃላይ 30.3 ጊባ መረጃ በናኖፖር መድረክ በ N50 ከ 5.9 ኪ.ባ. የመነጨ ነው።ከሌሎች የረጅም ጊዜ የተነበቡ የመሰብሰቢያ መሳሪያዎች ጋር ሲነጻጸር Lathe ከ N50 እስከ 1.6 ወደ 4-fold እና ከ 2 እስከ 9-fold hybrid መገጣጠሚያ መሳሪያዎች ጋር ሲነጻጸር በከፍተኛ ሁኔታ የተሻሻለ ስብሰባ.ከ 12 ባክቴሪያል ጂኖም ሰባቱ ወደ አንድ ኮንቴይነር (ምስል 3. ሲርኮስ ከጥቁር ነጥብ ጋር) ተሰብስበዋል.ሶስት ተጨማሪዎች ወደ አራት ወይም ከዚያ ያነሱ ኮንቴይተሮች ተሰብስበው ነበር, በዚህ ውስጥ በጣም ያልተሟላው ስብስብ 83% ጂኖም በአንድ ኮንቲግ ውስጥ ይዟል.

ምስል 3. የጂኖም ስብስቦች በተወሰነ 12 ዓይነት የባክቴሪያ ድብልቅ ውስጥ

በሰገራ ናሙናዎች ውስጥ የላቲን አተገባበር

ይህ ዘዴ የኦርጋኒክን መለየት እና የመገጣጠም ሂደትን ከነባር ዘዴዎች ፣ ከደመና እና ከአጭር-ተነባቢ ትንተና ጋር ለማነፃፀር በሰዎች ሰገራ ናሙናዎች ላይ ተተግብሯል ።ከተካተቱት ሦስቱ ናሙናዎች፣ አዲሱ ኢንዛይም ላይ የተመሠረተ ማውጣት ቢያንስ 1 μg በ 300 ሚሊ ግራም የግብአት ብዛት አስገኝቷል።የእነዚህ HMW ዲኤንኤ የናኖፖሬ ቅደም ተከተል ረጅም ንባብ ከ4.7 ኪባ፣ 3.0kb እና 3.0kb በቅደም ተከተል N50 ፈጥሯል።በተለይም አሁን ያለው ዘዴ በጥቃቅን ተህዋሲያን ውስጥ ከሚገኙት ዘዴዎች ጋር ሲነፃፀር ከፍተኛ አቅም እንዳለው አሳይቷል.በአንፃራዊነት ከፍ ያለ የዝርያ ደረጃ የአልፋ ልዩነት ከአጭር-ንባብ እና ከተነበበ-ደመና ጋር ሲነጻጸር እዚህ ይታያል።በተጨማሪም፣ ሁሉም ከአጭር-ንባብ ትንታኔ የተገኙ፣በተለምዶ ሊሲስ-ተከላካይ ግራም-አዎንታዊ ፍጥረታት እንኳ በዚህ ዘዴ ተመልሰዋል።

ምስል 4. የአልፋ ልዩነት እና የታክሶሚክ ክፍሎች በናኖፖሬ, በአጭር-ንባብ እና በተነባቢ-ደመና ዘዴዎች ይወሰናል.

ምንም እንኳን ከሶስት እስከ ስድስት እጥፍ ዝቅተኛ የጥሬ መረጃ ግብአት ቢኖርም ላቴ ከአጭር-ንባብ እና ከተነበበ-ደመና ስብሰባ የበለጠ ረጅም ሙሉ-ስብስብ N50 አፍርቷል።ረቂቅ ጂኖም የሚመረተው በኮንቲግ ቢኒንግ ሲሆን ረቂቆቹ በሙላት፣በመበከል፣በነጠላ ኮፒ ኮር ጂኖች እና በመሳሰሉት ላይ ተመስርተው “ከፍተኛ ጥራት ያለው” ወይም “ከፊል” ተመድበው ነበር። ለአጭር-ንባብ እና ለማንበብ-ደመና.

ምስል 5. የእያንዳንዱ ዘዴ የፐር-ኦርጋኒክ ስብስብ contiguity

ከዚህም በላይ አሁን ያለው የመሰብሰቢያ ዘዴ የተዘጉ ክብ ቅርጽ ያላቸው ጂኖምዎችን ለማምረት ይችላል.በሰገራ ናሙናዎች ውስጥ፣ ስምንት ከፍተኛ ጥራት ያላቸው፣ ነጠላ-ኮንቲግ ጂኖም የተገጣጠሙ ሲሆን ከእነዚህ ውስጥ አምስቱ ትክክለኛ ክብ (ክብ) ማድረግ ችለዋል።ለረጅም ጊዜ የተነበበ አቀራረብ በጂኖም ውስጥ ተደጋጋሚ ንጥረ ነገሮችን በመፍታት ረገድ አስደናቂ አቅም አሳይቷል።ክብ ቅርጽ ያለውፒ. ኮፕሪጂኖም የተፈጠረው በዚህ አቀራረብ ነው, እሱም በከፍተኛ ደረጃ ተከታታይ ድግግሞሽ እንደያዘ ይታወቃል.የዚህ ጂኖም ምርጥ ስብስብ በአጭር ንባብ እና በንባብ-ዳመና ከ N50 የ 130 ኪ.ባ. ምንም እንኳን የሽፋን ጥልቀት 4800X እንኳን አይበልጥም።እነዚህ ከፍተኛ የቅጂ ቁጥር አባሎች ሙሉ በሙሉ የተፈቱት በረዥም ንባብ አቀራረብ ሲሆን ይህም ብዙ ጊዜ በአጭር ተነባቢ ወይም በተነበበ ደመና ስብሰባዎች ላይ ነው።በዚህ ጥናት ውስጥ ሌላ የተዘጋ ጂኖም ሪፖርት ተደርጓል, እሱም በቅርቡ የተገለጸው አባል እንደሆነ ይታመናልሲቢዮባክተርክላድበዚህ ዝግ ስብሰባ አምስት putative phage ተለይቷል, ከ 8.5 እስከ 65.9 ኪ.ባ.