METAGENOMICS
Géineomaí baictéaracha dúnta iomlána ó mhicribhithóim ag baint úsáide as seicheamhú nanópóir
Seicheamhú Nanópóir |Metagenomics |MAGanna |Ciorclánú géanóm baictéarach |Micreabiota gut
Buaicphointí
1. Cuireadh modh núíosach chun blúirí fada DNA a bhaint as DNA i láthair sa staidéar seo, rud a bhain eastóscadh microgram de DNA íon, HMW atá oiriúnach le haghaidh seicheamhú fadléithe ó 300 mg de stól.
2. Tugadh isteach sreabhadh oibre cóimeála, Deil, sa staidéar seo, áit ar cuireadh MAGanna le chéile le léamha fada agus ceartaíodh iad le gearrléamh.
Rinneadh measúnú ar 3.Lathe ag meascán bréige.Cuireadh 7 mbaictéar as 12 le chéile go rathúil i dtíorthaigh aonair agus cuireadh 3 le chéile i gceithre thíoránach nó níos lú.
Cuireadh 4.Lathe i bhfeidhm tuilleadh ar shamplaí stóil, a ghin 20 géanóm ciorclach, lena n-áirítear Prevotella copri agus an t-iarrthóir Cibiobacter sp., a bhí ar eolas mar gheall ar a bheith saibhir i eilimintí géiniteacha soghluaiste.
Príomhghnóthachtáil
Prótacal astarraingthe do HWM DNA
Tá staidéir mheitigenómacha putóige atá bunaithe ar sheicheamhú fada á léamh le fada an lá de bharr cruas agus DNA ardmheáchan móilíneach (HMW) á bhaint as stól .Sa staidéar seo, tugadh isteach prótacal eastósctha einsím-bhunaithe chun lomadh fairsing a sheachaint trí bhualadh coirníní ar mhodhanna traidisiúnta.Mar a léirítear san fhigiúr seo a leanas, déileáladh leis na samplaí ar dtús le cocktail einsímí, lena n-áirítear einsím lytic, MetaPolyzyme, etc. chun ballaí cille a dhíghrádú.Baineadh DNA eisithe ag córas feanól-clóraform, agus ina dhiaidh sin díleá Proteinase K agus RNase A, íonú colún-bhunaithe agus roghnú méid SPRI.D'éirigh leis an modh seo micreagraim de HMW DNA a thabhairt ó 300 m stól, a chomhlíonann riachtanais seicheamhaithe fad-léite i dtéarmaí cáilíochta agus cainníochta.
Fíor 1. Scéim eastóscadh DNA HWM
Scéim sreabhadh na Deil
Mar a thuairiscítear san fhigiúr seo a leanas, tá próiseas reatha de phróiseas bonnghlao amh ag baint úsáide as Guppy ag Deil.Ansin déanann Flye agus Canu dhá chomhthionól fadléithe a tháirgeadh ar leithligh agus braite agus baint mhíchruinn ina dhiaidh sin.Déantar an dá fho-thionól a chumasc le quickmerge.Nuair a dhéantar cumasc, déantar tionóil mhóra ag leibhéal megabase a sheiceáil ansin le haghaidh ciorcaireachta.Ina dhiaidh sin, déantar mionchoigeartú comhaontaithe ar na tionóil seo a phróiseáil le léamh gairid.Próiseáiltear géanóim bhaictéaracha cóimeáilte deiridh chun mí-thionól deiridh a bhrath agus a bhaint.
Fíor 2. Sreabhadh na scéime de thionól Deil
Meastóireacht ar Dheil le meascán baictéir bhréige
Baineadh úsáid as meascán caighdeánach ATCC 12 speiceas a chuimsíonn baictéir Gram-dearfach agus Gram-diúltacha araon chun feidhmíocht ardán seicheamhaithe nana-póir agus an Deil i dtionól MAG a mheas.Gineadh iomlán de 30.3 Gb sonraí ag ardán nanopore le N50 de 5.9 kb.Feabhsaíodh an deil cóimeáil N50 go 1.6 go 4-huaire den chuid is mó i gcomparáid le huirlisí cóimeála fada-léamh eile agus 2 go 9-huaire i gcomparáid le huirlisí cóimeála hibrideach.As 12 ghéanóm baictéarach, cuireadh seacht gcinn le chéile i dtinní aonair (Fíor 3. Ciorcos le ponc dubh).Cuireadh trí cinn eile le chéile i gceithre contig nó níos lú, ina raibh 83% den ghéanóm in aon contig amháin sa chomhthionól ba neamhiomlán.
Fíor 3. Comhthionóil genome i meascán baictéarach 12 speiceas sainithe
Feidhmiú Deil i samplaí stóil
Cuireadh an modh seo i bhfeidhm níos mó ar shamplaí stóil dhaonna d’fhonn comparáid a dhéanamh idir sainaithint agus cóimeáil an orgánaigh agus na modhanna a bhí ann cheana féin, anailís léite-scamall agus bunaithe ar ghearrléamh.Ó na trí shampla a bhí i gceist, thug an t-eastóscadh nua bunaithe ar einsím 1 μg ar a laghad in aghaidh 300 mg de mhais ionchuir.Ghin seicheamhú nanapóir na DNA HMW seo léamha fada le N50 de 4.7 kb, 3.0kb agus 3.0kb faoi seach.Go háirithe, léirigh an modh reatha acmhainneacht mhór i mbrath miocróbach i gcomparáid leis na modhanna a bhí ann.Léiríodh éagsúlacht alfa leibhéal speiceas níos airde i gcomparáid leis an ngearrléamh agus le léamh-scamall.Ina theannta sin, rinneadh gach géineas ó anailís ghearr-léite, fiú orgánaigh Ghram-dearfach lysis-resistant de ghnáth, a aisghabháil tríd an modh seo.
Fíor 4. Éagsúlacht alfa agus comhpháirteanna tacsanomacha arna gcinneadh ag modhanna Nanopore, gearr-léite agus léite-scamall
Bhí toradh cóimeála N50 i bhfad níos faide ar an deil ná mar a bhí cóimeáil ghearr-léite agus inléite, in ainneoin ionchur sonraí amh a bheith idir thrí agus sé huaire níos ísle.Táirgeadh dréachtghéanóim le binning contig, inar rangaíodh na dréachtaí i “ardchaighdeán” nó “páirteach” bunaithe ar iomláine, éilliú, croíghéin aonchóip, etc. go gearrléamh agus léamh-scamall.
Fíor 5. Conteagmháil cóimeála in aghaidh an orgánaigh de gach modh
Thairis sin, tá an cur chuige cóimeála reatha in ann géanóim dúnta, ciorclach a tháirgeadh.Sna samplaí stóil, cuireadh ocht géanóm aon-contig ardchaighdeáin le chéile agus bhain cúig cinn díobh seo ciorclú beacht.Léirigh cur chuige fadléithe freisin cumas suntasach maidir le heilimintí athchleachtach i ngéanóim a réiteach.CiorclachP. copriGineadh an genome leis an gcur chuige seo, arbh eol go bhfuil ardleibhéal athrá seichimh ann.Níor sháraigh an cóimeáil is fearr den ghéanóm seo le gearrléamh agus le léamh-scamall N50 de 130 kb riamh, fiú le doimhneacht clúdaigh 4800X.Réitíodh na gnéithe ardchóipe seo go hiomlán le cur chuige fadléithe, a aimsíodh go minic ag pointí briste tionóil ghearrléamh nó léamh scamall.Tuairiscíodh genome dúnta eile sa staidéar seo, a chreidtear gur ball é a thuairiscítear le déanaíCibiobaictéarcladaigh.Sainaithníodh cúig phage tuartha sa tionól dúnta seo, idir 8.5 agus 65.9 kb.
Fíor 6. Léaráid ciorcos de ghéanóim dhúnta P.copri agus Cibiobacter sp.
Tagairt
Moss, EL, Maghini, DG, & Bhatt, AS (2020).Géanóim iomlána, dúnta baictéaracha ó mhicribhithóim ag baint úsáide as seicheamhú nanópóir.Biteicneolaíocht an dúlra,38(6), 701-707.
Tech agus Buaicphointí Tá sé mar aidhm aige an cur i bhfeidhm rathúil is déanaí de theicneolaíochtaí seicheamhaithe ard-tréchuir éagsúla a roinnt i réimse taighde éagsúla chomh maith le smaointe iontacha i ndearadh turgnamhach agus mianadóireacht sonraí .
Am postála: Jan-07-2022