BMKCloud Log in
条形ബാനർ-03

വാർത്ത

മെറ്റാജെനോമിക്സ്

പ്രകൃതി-ബയോടെക്

നാനോപോർ സീക്വൻസിംഗ് ഉപയോഗിച്ച് മൈക്രോബയോമുകളിൽ നിന്നുള്ള പൂർണ്ണവും അടഞ്ഞതുമായ ബാക്ടീരിയൽ ജീനോമുകൾ

നാനോപോർ സീക്വൻസിങ് |മെറ്റാജെനോമിക്സ് |മാഗുകൾ |ബാക്ടീരിയ ജീനോം സർക്കുലറൈസേഷൻ |ഗട്ട് മൈക്രോബയോട്ട

ഹൈലൈറ്റുകൾ

1.ഡിഎൻഎയുടെ നീണ്ട ശകലങ്ങൾ വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പുതിയ രീതി ഈ പഠനത്തിൽ അവതരിപ്പിച്ചു, ഇത് 300 മില്ലിഗ്രാം സ്റ്റൂളിൽ നിന്ന് ദീർഘനേരം വായിക്കാൻ അനുയോജ്യമായ മൈക്രോഗ്രാം, എച്ച്എംഡബ്ല്യു ഡിഎൻഎ വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ സാധിച്ചു.

2.ഒരു അസംബ്ലി വർക്ക്ഫ്ലോ, Lathe, ഈ പഠനത്തിൽ അവതരിപ്പിച്ചു, അവിടെ MAG-കൾ ദൈർഘ്യമേറിയ വായനയിലൂടെ കൂട്ടിച്ചേർക്കുകയും ഹ്രസ്വ-വായനകൾ വഴി ശരിയാക്കുകയും ചെയ്തു.

3. മോക്ക് മിക്‌ചർ ഉപയോഗിച്ചാണ് ലാത്തിയെ വിലയിരുത്തിയത്.12 ബാക്‌ടീരിയകളിൽ 7 എണ്ണം ഒറ്റ കോണ്ടിഗുകളായും 3 എണ്ണം നാലോ അതിൽ കുറവോ കോൺടിഗുകളോ ആയി കൂട്ടിച്ചേർക്കപ്പെട്ടു.

4. മലം സാമ്പിളുകളിൽ ലാത്ത് കൂടുതൽ പ്രയോഗിച്ചു, ഇത് പ്രിവോടെല്ല കോപ്രി, കാൻഡിഡേറ്റ് സിബിയോബാക്റ്റർ എസ്പി എന്നിവയുൾപ്പെടെ 20 വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ജീനോമുകൾ സൃഷ്ടിച്ചു., മൊബൈൽ ജനിതക മൂലകങ്ങളാൽ സമ്പന്നമായി അറിയപ്പെടുന്നു.

പ്രധാന നേട്ടം

HWM ഡിഎൻഎയ്ക്കുള്ള എക്സ്ട്രാക്ഷൻ പ്രോട്ടോക്കോൾ

മലത്തിൽ നിന്ന് ഉയർന്ന തന്മാത്രാ ഭാരം (എച്ച്എംഡബ്ല്യു) ഡിഎൻഎ വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നതിലെ കാഠിന്യം ദീർഘനേരം വായിക്കുന്ന സീക്വൻസിങ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഗട്ട് മെറ്റാജെനോമിക് പഠനങ്ങൾ അനുഭവിച്ചിട്ടുണ്ട്.ഈ പഠനത്തിൽ, പരമ്പരാഗത രീതികളിൽ ബീഡ് അടിക്കുന്നതിലൂടെ വിപുലമായ കത്രിക ഒഴിവാക്കാൻ എൻസൈം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള എക്സ്ട്രാക്ഷൻ പ്രോട്ടോക്കോൾ അവതരിപ്പിച്ചു.താഴെ കൊടുത്തിരിക്കുന്ന ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, സെൽ ഭിത്തികളെ നശിപ്പിക്കുന്നതിനായി ലൈറ്റിക് എൻസൈം, മെറ്റാ പോളിസൈം മുതലായവ ഉൾപ്പെടെയുള്ള എൻസൈമുകളുടെ ഒരു കോക്ടെയ്ൽ ഉപയോഗിച്ചാണ് സാമ്പിളുകൾ ആദ്യം ചികിത്സിച്ചത്.റിലീസ് ചെയ്ത ഡിഎൻഎ ഫിനോൾ-ക്ലോറോഫോം സിസ്റ്റം ഉപയോഗിച്ച് വേർതിരിച്ചെടുത്തു, തുടർന്ന് പ്രോട്ടീനേസ് കെ, ആർ‌നേസ് എ ദഹനം, കോളം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ശുദ്ധീകരണം, എസ്പിആർഐ വലുപ്പം തിരഞ്ഞെടുക്കൽ എന്നിവ നടത്തി.300 മീറ്റർ മലത്തിൽ നിന്ന് എച്ച്എംഡബ്ല്യു ഡിഎൻഎയുടെ മൈക്രോഗ്രാം ലഭിക്കാൻ ഈ രീതിക്ക് കഴിഞ്ഞു, ഇത് ഗുണനിലവാരത്തിലും അളവിലും ദീർഘനേരം വായിക്കുന്ന സീക്വൻസിങ് ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നു.

5-1024x253

ചിത്രം 1. HWM ഡിഎൻഎ എക്സ്ട്രാക്ഷൻ സ്കീം

ലാത്തിയുടെ സ്കീം ഫ്ലോ

താഴെ കൊടുത്തിരിക്കുന്ന ചിത്രത്തിൽ വിവരിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഗപ്പി ഉപയോഗിച്ചുള്ള അസംസ്‌കൃത ബേസ്‌കോളിംഗ് പ്രക്രിയയുടെ നിലവിലുള്ള പ്രക്രിയ Lathe-ൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.രണ്ട് ദീർഘമായി വായിക്കുന്ന അസംബ്ലികൾ ഫ്ലൈയും കാനുവും വെവ്വേറെ നിർമ്മിക്കുന്നു, തുടർന്ന് തെറ്റായ അസംബ്ലി കണ്ടെത്തലും നീക്കംചെയ്യലും.രണ്ട് ഉപ അസംബ്ലികളും ദ്രുത ലയനത്തോടെ ലയിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.ലയിപ്പിക്കുമ്പോൾ, മെഗാബേസ് തലത്തിലുള്ള വലിയ അസംബ്ലികൾ സർക്കുലറൈസേഷനായി പരിശോധിക്കുന്നു.തുടർന്ന്, ഈ അസംബ്ലികളിലെ സമവായ പരിഷ്ക്കരണം ഹ്രസ്വ വായനകൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നു.ഫൈനൽ അസംബിൾഡ് ബാക്ടീരിയൽ ജീനോമുകൾ അന്തിമ തെറ്റായ അസംബ്ലി കണ്ടെത്തുന്നതിനും നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനുമായി പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നു.

6-1024x246

ചിത്രം 2. ലാത്ത് അസംബ്ലിയുടെ സ്കീം ഫ്ലോ

മോക്ക് ബാക്ടീരിയ മിശ്രിതം ഉപയോഗിച്ച് ലാത്തിയുടെ വിലയിരുത്തൽ

MAG അസംബ്ലിയിലെ നാനോപോർ സീക്വൻസിംഗ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമിന്റെയും ലാതെയുടെയും പ്രകടനം വിലയിരുത്താൻ ഗ്രാം പോസിറ്റീവ്, ഗ്രാം നെഗറ്റീവ് ബാക്ടീരിയകൾ അടങ്ങിയ ഒരു സാധാരണ എടിസിസി 12-സ്പീഷീസ് മിശ്രിതം ഉപയോഗിച്ചു.5.9 കെബിയുടെ N50 ഉള്ള നാനോപോർ പ്ലാറ്റ്‌ഫോം മൊത്തം 30.3 ജിബി ഡാറ്റയാണ് സൃഷ്ടിച്ചത്.മറ്റ് ലോംഗ്-റീഡ് അസംബ്ലി ടൂളുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ലാത്ത് വലിയതോതിൽ അസംബ്ലി N50 മുതൽ 1.6 മുതൽ 4 മടങ്ങ് വരെ മെച്ചപ്പെടുത്തി, ഹൈബ്രിഡ് അസംബ്ലി ടൂളുകളെ അപേക്ഷിച്ച് 2 മുതൽ 9 മടങ്ങ് വരെ.12 ബാക്ടീരിയൽ ജീനോമുകളിൽ, ഏഴെണ്ണം ഒറ്റ കോണ്ടിഗുകളായി കൂട്ടിച്ചേർക്കപ്പെട്ടു (ചിത്രം 3. കറുത്ത ഡോട്ടുള്ള സർക്കോസ്).മൂന്നെണ്ണം കൂടി നാലോ അതിൽ കുറവോ കോണ്ടിഗുകളായി കൂട്ടിച്ചേർക്കപ്പെട്ടു, അതിൽ ഏറ്റവും അപൂർണ്ണമായ അസംബ്ലിയിൽ 83% ജീനോം ഒരൊറ്റ കോൺടിഗിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

8

ചിത്രം 3. നിർവചിക്കപ്പെട്ട 12-സ്പീഷീസ് ബാക്ടീരിയൽ മിശ്രിതത്തിലെ ജീനോം അസംബ്ലികൾ

മലം സാമ്പിളുകളിൽ ലാത്തിയുടെ പ്രയോഗം

നിലവിലുള്ള രീതികൾ, റീഡ്-ക്ലൗഡ്, ഹ്രസ്വ-വായന അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള വിശകലനം എന്നിവയുമായി ഓർഗാനിസം ഐഡന്റിഫിക്കേഷനും അസംബ്ലി കോൺടിഗുറ്റിയും താരതമ്യം ചെയ്യുന്നതിനായി ഈ രീതി മനുഷ്യ മലം സാമ്പിളുകളിൽ കൂടുതൽ പ്രയോഗിച്ചു.ഉൾപ്പെട്ട മൂന്ന് സാമ്പിളുകളിൽ നിന്ന്, പുതിയ എൻസൈം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള എക്സ്ട്രാക്ഷൻ 300 മില്ലിഗ്രാം ഇൻപുട്ട് പിണ്ഡത്തിന് കുറഞ്ഞത് 1 μg നൽകുന്നു.ഈ എച്ച്‌എംഡബ്ല്യു ഡിഎൻഎയുടെ നാനോപോർ സീക്വൻസിംഗ് യഥാക്രമം 4.7 കെബി, 3.0 കെബി, 3.0 കെബി എന്നിവയുടെ N50 ഉപയോഗിച്ച് ലോംഗ്-റീഡുകൾ സൃഷ്ടിച്ചു.നിലവിലുള്ള രീതികളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ മൈക്രോബയൽ കണ്ടെത്തലിൽ നിലവിലെ രീതി വലിയ സാധ്യത കാണിക്കുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധേയമാണ്.ഹ്രസ്വ-വായന, വായന-ക്ലൗഡ് എന്നിവയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ താരതമ്യേന ഉയർന്ന സ്പീഷീസ്-ലെവൽ ആൽഫ വൈവിധ്യം ഇവിടെ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.കൂടാതെ, ഹ്രസ്വ-വായന വിശകലനത്തിൽ നിന്നുള്ള എല്ലാ ജനുസ്സുകളും, സാധാരണയായി ലിസിസ്-റെസിസ്റ്റന്റ് ഗ്രാം പോസിറ്റീവ് ജീവികൾ പോലും, ഈ രീതിയിലൂടെ വീണ്ടെടുക്കപ്പെട്ടു.

9-1024x656

ചിത്രം 4. ആൽഫ വൈവിധ്യവും ടാക്‌സനോമിക് ഘടകങ്ങളും നിർണ്ണയിക്കുന്നത് നാനോപോർ, ഹ്രസ്വ-വായന, വായന-ക്ലൗഡ് രീതികൾ

അസംസ്‌കൃത ഡാറ്റയുടെ മൂന്ന് മുതൽ ആറ് മടങ്ങ് വരെ താഴ്ന്ന ഇൻപുട്ട് ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, ഷോർട്ട്-റീഡ്, റീഡ്-ക്ലൗഡ് അസംബ്ലി എന്നിവയേക്കാൾ വളരെ ദൈർഘ്യമേറിയ മുഴുവൻ അസംബ്ലി N50 ലാഥ് നൽകി.കോൺടിഗ് ബിന്നിംഗ് ഉപയോഗിച്ചാണ് ഡ്രാഫ്റ്റ് ജീനോമുകൾ നിർമ്മിച്ചത്, അതിൽ ഡ്രാഫ്റ്റുകളെ സമ്പൂർണ്ണത, മലിനീകരണം, സിംഗിൾ-കോപ്പി കോർ ജീനുകൾ മുതലായവയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി "ഉയർന്ന നിലവാരം" അല്ലെങ്കിൽ "ഭാഗികം" എന്നിങ്ങനെ തരംതിരിച്ചിട്ടുണ്ട്. ലോംഗ്-റീഡ് അസംബ്ലി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ കുറഞ്ഞ ചെലവിൽ വളരെ ഉയർന്ന അടുപ്പം കാണിക്കുന്നു. ഷോർട്ട് റീഡിലേക്കും റീഡ്-ക്ലൗഡിലേക്കും.

10-1024x762

ചിത്രം 5. ഓരോ രീതിയുടെയും ഓരോ ഓർഗാനിസം അസംബ്ലി കോൺടിഗുറ്റി

മാത്രമല്ല, അടഞ്ഞതും വൃത്താകൃതിയിലുള്ളതുമായ ജീനോമുകൾ നൽകാൻ ഇപ്പോഴത്തെ അസംബ്ലി സമീപനത്തിന് കഴിയും.മലം സാമ്പിളുകളിൽ, എട്ട് ഉയർന്ന ഗുണമേന്മയുള്ള, ഒറ്റ-കോണ്ടിഗ് ജീനോമുകൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കുകയും ഇവയിൽ അഞ്ചെണ്ണം പെർസിസ് സർക്കുലറൈസേഷൻ നേടുകയും ചെയ്തു.ജീനോമുകളിലെ ആവർത്തിച്ചുള്ള മൂലകങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിൽ ദീർഘനേരം വായിക്കുന്ന സമീപനം ശ്രദ്ധേയമായ ശേഷിയും കാണിക്കുന്നു.വൃത്താകൃതിയിലുള്ളത്പി. കോപ്രിഈ സമീപനത്തിലൂടെയാണ് ജനിതകഘടന സൃഷ്ടിച്ചത്, അതിൽ ഉയർന്ന അളവിലുള്ള സീക്വൻസ് ആവർത്തനങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നതായി അറിയപ്പെടുന്നു.ഷോർട്ട്-റീഡും റീഡ്-ക്ലൗഡും ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഈ ജീനോമിന്റെ മികച്ച അസംബ്ലി 130 കെബിയുടെ N50 കവിഞ്ഞില്ല, കവറേജ് ഡെപ്ത് 4800X ആണെങ്കിലും.ഈ ഉയർന്ന കോപ്പി നമ്പർ ഘടകങ്ങൾ ദീർഘനേരം വായിക്കുന്ന സമീപനത്തിലൂടെ പൂർണ്ണമായി പരിഹരിച്ചു, ഇത് ഷോർട്ട്-റീഡ് അല്ലെങ്കിൽ റീഡ്-ക്ലൗഡ് അസംബ്ലികളുടെ ബ്രേക്കിംഗ് പോയിന്റുകളിൽ പലപ്പോഴും കണ്ടെത്തി.ഈ പഠനത്തിൽ മറ്റൊരു അടഞ്ഞ ജീനോം റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ടു, ഇത് അടുത്തിടെ വിവരിച്ചതിൽ അംഗമാണെന്ന് വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നുസിബിയോബാക്റ്റർക്ലേഡ്.ഈ അടച്ച അസംബ്ലിയിൽ 8.5 മുതൽ 65.9 kb വരെയുള്ള അഞ്ച് പുട്ടേറ്റീവ് ഫേജുകൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞു.

11-1024x504

ചിത്രം 6. P.copri, Cibiobacter sp എന്നിവയുടെ അടഞ്ഞ ജീനോമുകളുടെ സർക്കോസ് ഡയഗ്രം.

റഫറൻസ്

മോസ്, EL, മാഗിനി, DG, & ഭട്ട്, AS (2020).നാനോപോർ സീക്വൻസിംഗ് ഉപയോഗിച്ച് മൈക്രോബയോമുകളിൽ നിന്നുള്ള പൂർണ്ണവും അടഞ്ഞതുമായ ബാക്ടീരിയൽ ജീനോമുകൾ.പ്രകൃതി ബയോടെക്നോളജി,38(6), 701-707.

സാങ്കേതികതയും ഹൈലൈറ്റുകളും വിവിധ റീസീച്ച് രംഗത്തെ വ്യത്യസ്ത ഹൈ-ത്രൂപുട്ട് സീക്വൻസിങ് സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ ഏറ്റവും പുതിയ വിജയകരമായ പ്രയോഗവും പരീക്ഷണാത്മക രൂപകൽപ്പനയിലും ഡാറ്റാ മൈനിംഗിലുമുള്ള മികച്ച ആശയങ്ങളും പങ്കിടാൻ ലക്ഷ്യമിടുന്നു.


പോസ്റ്റ് സമയം: ജനുവരി-07-2022

നിങ്ങളുടെ സന്ദേശം ഞങ്ങൾക്ക് അയക്കുക: