METAGENOMICS
Genomên bakterî yên bêkêmasî, girtî yên ji mîkrobiomên ku rêzgirtina nanoporê bikar tînin
Rêzkirina Nanoporê |Metagenomics |MAGs |Circularization genom bakterî |Mîkrobiota rûvî
Highlights
1.Rêbazek nû ji bo derxistina perçeyên dirêj ên DNA-yê di vê lêkolînê de hate pêşkêş kirin, ku di vê lêkolînê de mîkrograma ADN-ya paqij, HMW-ya ku ji bo rêzgirtina dirêj-xwendina ji 300 mg stoyê minasib jê tê derxistin bi dest xist.
2. Di vê lêkolînê de xebatek meclîsê, Lathe, hate destnîşan kirin, ku MAG bi xwendina dirêj ve hatî berhev kirin û ji hêla xwendinên kurt ve hatî rast kirin.
3.Lathe bi tevliheviya mockê hate nirxandin.Ji 12 bakteriyan 7 bi serketî di nav yekan de û 3 jî di çar an hindiktir bakteriyan de hatin berhev kirin.
4. Lathe bêtir li ser nimûneyên stoyê hate sepandin, ku 20 genomên dorvekirî çêkirin, di nav de Prevotella copri û namzet Cibiobacter sp., ku ji hêla hêmanên genetîkî yên mobîl ve dewlemend bûn.
Serkeftina Sereke
Protokola derxistina HWM DNA
Lêkolînên metagenomîk ên rûvî yên ku li ser bingeha rêzikên dirêj-xwendî hatine xwendin, di derxistina DNA ya bi giraniya molekularî ya bilind (HMW) de ji stûyê demek dirêj rastî hişkiya xwe hatine.Di vê lêkolînê de, protokolek derxistina-based enzîmê hate destnîşan kirin da ku bi rêbazên kevneşopî bi lêdana benderan ji şilbûna berfireh dûr nekevin.Wekî ku di jimareya jêrîn de tê xuyang kirin, nimûne pêşî bi kokteylek enzîman, di nav de enzîma lîtîk, MetaPolyzyme, hwd hatin derman kirin da ku dîwarên hucreyê hilweşînin.ADN-ya hatî berdan ji hêla pergala Phenol-chloroform ve hate derxistin, li dû wê jî Proteinase K û RNase A digestion, paqijkirina bingeha stûnê û hilbijartina mezinahiya SPRI.Vê rêbazê karî ku mîkrogramên HMW DNA ji 300 m stûyê derxîne, ku hem ji hêla kalîte û hem jî ji hêla hejmarê ve hewcedariyên rêzikên dirêj-xwendewarî pêk tîne.
Wêne 1. Plana derxistina DNA ya HWM
Scheme herikîna Lathe
Wekî ku di jimareya jêrîn de tête diyar kirin, Lathe pêvajoya heyî ya pêvajoya banga bingehîn a xav bi karanîna Guppy vedihewîne.Dûv re du meclîsên xwendina dirêj ji hêla Flye û Canu ve ji hev cuda têne hilberandin û dûv re jî berhevkirina xelet û rakirin.Her du meclîs bi Quickmerge re têne yek kirin.Li ser hevgirtinê, meclîsên mezin ên di asta megabase de ji bo dorvekirinê têne kontrol kirin.Dûv re, safîkirina lihevhatina li ser van civînan bi xwendinên kurt têne pêvajo kirin.Genomên bakteriyan ên dawîn ên berhevkirî ji bo tespîtkirin û rakirina nebaş a paşîn têne hilberandin.
jimar 2. herikîna Scheme ji civîna Lathe
Nirxandina Lathe bi tevliheviya bakterî ya xapînok
Têkiliyek standard ATCC 12-cure ku hem bakteriyên Gram-erênî û hem jî Gram-neyînî pêk tê, ji bo nirxandina performansa platforma rêzgirtina nanoporê û Lathe di civîna MAG de hate bikar anîn.Bi tevahî daneya 30,3 Gb ji hêla platforma nanoporê ya bi N50 ya 5,9 kb ve hatî çêkirin.Lathe li gorî amûrên kombûna dirêj-xwendindî li gorî amûrên kombûnê yên dirêj-xwendin û 2 ber 9-qat li gorî amûrên meclîsa hîbrid, civîna N50-ê bi giranî 1,6-4-qatî çêtir kir.Ji 12 genomên bakteriyan, 7 di nav hevokên yekane de hatin berhev kirin (Wêne 3. Circos bi xala reş).Sê din jî di çar an hindiktir kontekan de hatin berhev kirin, ku tê de kombûna herî netemam 83% ji genomê di yek kontengekê de vedihewand.
Xiflteya 3. Civînên genomê yên di nav 12-cureyên bakterî yên diyarkirî de
Serîlêdana Lathe di nimûneyên stoyê de
Vê rêbazê bêtir li ser nimûneyên stoyê mirovan hate sepandin da ku nasnameya organîzmê û hevrêziya kombûnê bi rêbazên heyî, analîzên xwendin-ewra û kurt-xwendinê re bidin ber hev.Ji sê nimûneyên tevlêbûyî, derxistina nû-based enzîmê bi kêmî ve 1 μg ji 300 mg girseya têketinê derxist.Rêzkirina nanoporê ya van HMW ADN-ê bi N50-ê bi rêzê 4.7 kb, 3.0kb û 3.0kb xwendinên dirêj çêkir.Bi taybetî, rêbaza heyî li gorî rêbazên heyî potansiyelek mezin di tespîtkirina mîkrob de nîşan dide.Li vir cihêrengiya alfa-asta cureyê bi nisbeten bilindtir li gorî kurt-xwendin û xwendin-ewrê hate xuyang kirin.Digel vê yekê, hemî nifşên ji analîza kurt-xwendin, tewra bi gelemperî organîzmayên Gram-erênî yên berxwedêr ên lîzê, bi vê rêbazê hatin vegerandin.
Xiflteya 4. Pirrengiya alfa û pêkhateyên taxanomîk bi rêbazên Nanopore, kurt-xwendin û xwendin-ewrê têne destnîşankirin
Lathe ji berhevoka kurt-xwendin û xwendin-ewra N50-a pir dirêjtir berhev kir, digel ku daneyên xav sê-şeş qat kêmtir e.Pêşnûma genomên bi berdewamî hatine hilberandin, ku tê de pêşnûme li ser bingeha tevahî, gemarî, genên bingehîn ên yek-kopî, hwd di nav "kalîteya bilind" an "beş" de hatine dabeş kirin. ji bo kurt-xwendin û xwendin-ewr.
Xiflteya 5. Lihevhatina kombûna per-organîzmê ya her rêbazê
Digel vê yekê, nêzîkatiya meclîsê ya heyî dikare genomên girtî, dorhêl bide.Di nimûneyên stoyê de, heşt genomên qalîteya bilind, yek-contig hatin berhev kirin û pênc ji van gihîştin dorhêla berbiçav.Nêzîkatiya dirêj-xwendina di çareserkirina hêmanên dubarekirî yên di genomê de jî kapasîteya berbiçav nîşan da.circularizedP. coprigenom ji hêla vê nêzîkbûnê ve hatî çêkirin, ku tê zanîn ku di dereceya bilind de dubarekirina rêzan heye.Civîna herî baş a vê genomê ji hêla kurt-xwendin û xwendin-ewrê ve qet ji N50 ya 130 kb derbas nebû, tewra bi kûrahiya vegirtina 4800X.Van hêmanên jimareya kopî ya bilind bi nêzîkatiya xwendina dirêj, ku bi gelemperî li xalên şikestî yên civînên kurt-xwendin an xwendin-ewrê têne dîtin, bi tevahî hatine çareser kirin.Di vê lêkolînê de genomek din a girtî hate ragihandin, ku tê bawer kirin ku endamê vê dawiyê hatî vegotinCibiobacterclade.Di vê kombûna girtî de pênc fageyên gumanbar, ji 8,5 heta 65,9 kb, hatin nas kirin.
Wêne 6. Diyagrama Circos a genomên girtî yên P.copri û Cibiobacter sp.
Balkêşî
Moss, EL, Maghini, DG, & Bhatt, AS (2020).Genomên bakterî yên bêkêmasî, girtî yên ji mîkrobiomên ku rêzgirtina nanoporê bikar tînin.Biyoteknolojiya xwezayê,38(6), 701-707.
Teknîkî û Highlights armanc dike ku serîlêdana serketî ya herî dawî ya teknolojiyên cihêreng ên rêzgirtinê yên bilind-rêveberî di warên cihêreng ên lêkolînê de û her weha di sêwirana ezmûnî û derxistina daneyê de ramanên berbiçav parve bike.
Dema şandinê: Jan-07-2022