METAGENOMICS
نانوپور تەرتىپى ئارقىلىق مىكرو جانلىقلارنىڭ تولۇق ، يېپىق باكتېرىيە گېنلىرى
Nanopore تەرتىپى |Metagenomics |MAGs |باكتېرىيە گېن گۇرۇپپىسىنىڭ ئايلىنىشى |Gut microbiota
يارقىن نۇقتىلار
1. بۇ تەتقىقاتتا DNA نىڭ ئۇزۇن پارچىلىرىنى چىقىرىشنىڭ يېڭىچە ئۇسۇلى ئوتتۇرىغا قويۇلدى ، ئۇ 300 مىللىگىرام چوڭ تەرىتىدىن ئۇزۇن ئوقۇشقا ماس كېلىدىغان ساپ ، HMW DNA نىڭ مىكروگرامنى چىقىرىشنى قولغا كەلتۈردى.
2. بۇ تەتقىقاتتا لاتېنىڭ قۇراشتۇرۇش خىزمەت ئېقىمى تونۇشتۇرۇلدى ، MAG لار ئۇزۇن ئوقۇش ئارقىلىق قۇراشتۇرۇلدى ۋە قىسقا ئوقۇش ئارقىلىق تۈزىتىلدى.
3. لاتا مەسخىرە ئارىلاشتۇرۇش ئارقىلىق باھالاندى.12 باكتېرىيەنىڭ 7 سى مۇۋەپپەقىيەتلىك ھالدا يەككە گۇرۇپپىغا ، 3 نەپىرى تۆت ياكى ئۇنىڭدىن تۆۋەن گۇرۇپپىغا يىغىلغان.
4. لاتا يەنە چوڭ تەرىتى ئەۋرىشكىسىگە قوللىنىلىپ ، 20 دانە ئايلانما گېن ھاسىل قىلدى ، بۇنىڭ ئىچىدە Prevotella copri ۋە كاندىدات Cibiobacter sp قاتارلىقلار بار.كۆچمە كۆچمە ئېلېمېنتلارغا باي بولغانلىقى بىلەن تونۇلغان.
Main Achievement
HWM DNA ئۈچۈن ئېلىش كېلىشىمنامىسى
ئۇزۇن ئوقۇلغان تەرتىپنى ئاساس قىلغان ئۈچەي مېتاگېنومىيىلىك تەتقىقاتى ئۇزۇن ۋاقىت ئورۇندۇقتىن يۇقىرى مولېكۇلا ئېغىرلىق (HMW) DNA نى چىقىرىشتا قاتتىقلىقنىڭ ئازابىنى تارتتى.بۇ تەتقىقاتتا ئەنئەنىۋى ئۇسۇلدا مونچاق ئۇرۇپ كەڭ كۆلەمدە قىرقىشتىن ساقلىنىش ئۈچۈن ئېنزىمنى ئاساس قىلغان ئېلىش كېلىشىمنامىسى ئوتتۇرىغا قويۇلدى.تۆۋەندىكى رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك ، ئەۋرىشكەلەر ئالدى بىلەن كوكتېل ئېنزىم بىلەن بىر تەرەپ قىلىنىپ ، لىتىك ئېنزىم ، MetaPolyzyme قاتارلىق ھۈجەيرىلەرنىڭ تېمىنى تۆۋەنلەتتى.تارقىتىلغان DNA فېنول-خلوروفورم سىستېمىسى تەرىپىدىن ئېلىنغان ، ئۇنىڭدىن كېيىن ئاقسىل K ۋە RNase A ھەزىم قىلىش ، تۈۋرۈكنى ئاساس قىلغان ساپلاشتۇرۇش ۋە SPRI چوڭ-كىچىكلىكىنى تاللاش.بۇ ئۇسۇل 300 مېتىرلىق چوڭ تەرىتىدىن HMW DNA نىڭ مىكروگرام ھاسىل قىلىشىنى قولغا كەلتۈردى ، بۇ سۈپەت ۋە مىقدار جەھەتتىن ئۇزۇن ئوقۇش تەرتىپىگە ماس كېلىدۇ.
رەسىم 1. HWM DNA ئېلىش لايىھىسى
لاتىننىڭ لايىھە ئېقىمى
تۆۋەندىكى رەسىمدە تەسۋىرلەنگەندەك ، لاتارىيەدە Guppy نى ئىشلىتىپ خام باستۇرۇش جەريانى بار.ئاندىن ئۇزۇن ئوقۇلغان ئىككى قۇراشتۇرۇشنى Flye ۋە Canu ئايرىم-ئايرىم ھالدا خاتا قۇراشتۇرۇشنى بايقاش ۋە ئېلىۋېتىش ئارقىلىق ئىشلەپچىقىرىدۇ.بۇ ئىككى تارماق قۇراشتۇرۇش تېز سۈرئەتلىك بىرلەشتۈرۈلگەن.بىرلەشتۈرۈلگەندىن كېيىن ، چوڭ تىپتىكى چوڭ قۇراشتۇرۇشلارنىڭ ئايلىنىشى تەكشۈرۈلىدۇ.ئۇنىڭدىن كېيىن ، بۇ مەجلىسلەردە ئورتاق تونۇش مۇكەممەللەشتۈرۈلۈپ قىسقا ئوقۇش ئارقىلىق بىر تەرەپ قىلىنىدۇ.ئاخىرقى قۇراشتۇرۇلغان باكتېرىيە گېنلىرى ئاخىرقى قېتىم خاتا قۇراشتۇرۇش ۋە يوقىتىش ئۈچۈن بىر تەرەپ قىلىنىدۇ.
رەسىم 2. لاتارىيە قۇراشتۇرۇشنىڭ لايىھە ئېقىمى
لاتارىيەنى تەقلىدىي باكتېرىيە ئارىلاشمىسى بىلەن باھالاش
Gram مۇسبەت ۋە Gram مەنپىي باكتېرىيەدىن تەركىب تاپقان ئۆلچەملىك ATCC 12 خىل ئارىلاشما ئارىلاشما نانوپور تەرتىپلەش سۇپىسى ۋە Lathe نىڭ MAG قۇراشتۇرۇشتىكى ئىپادىسىنى باھالاشقا ئىشلىتىلگەن.جەمئىي 30.3 Gb لىق سانلىق مەلۇمات نانوپور سۇپىسى ئارقىلىق N50 نىڭ 5.9 kb بولغان.لاتا باشقا ئۇزۇن ئوقۇلغان قۇراشتۇرۇش قوراللىرىغا سېلىشتۇرغاندا N50 دىن 1.6 دىن 4 ھەسسە ، ئارىلاش ماتورلۇق قۇراشتۇرۇش قوراللىرىغا سېلىشتۇرغاندا 2 دىن 9 ھەسسە يۇقىرى كۆتۈرۈلگەن.12 خىل باكتېرىيە گېنلىرىنىڭ يەتتىسى يەككە گۇرۇپپىغا يىغىلغان (3-رەسىم قارا چېكىتلىك سېرك).ئۇنىڭدىن باشقا ئۈچ كىشى تۆت ياكى ئۇنىڭدىنمۇ ئاز بولغان گۇرۇپپىلارغا يىغىلغان ، بۇنىڭ ئىچىدە ئەڭ تولۇق بولمىغان يىغىلىشتا گېن گۇرۇپپىسىنىڭ% 83 ى بار.
رەسىم 3. ئېنىقلىما بېرىلگەن 12 خىل باكتېرىيە ئارىلاشمىسىدىكى گېن گۇرۇپپىسى
ئورۇندۇق ئەۋرىشكىسىدە Lathe نى ئىشلىتىش
ئورگانىزىمنى پەرقلەندۈرۈش ۋە قۇراشتۇرۇشنىڭ ماسلىشىشچانلىقىنى ھازىرقى ئۇسۇللار ، ئوقۇش-بۇلۇت ۋە قىسقا ئوقۇشلۇق ئاساس قىلىنغان ئانالىزلار بىلەن سېلىشتۇرۇش ئۈچۈن ، بۇ ئۇسۇل ئىنسانلارنىڭ چوڭ تەرىتى ئەۋرىشكىسىگە تېخىمۇ قوللىنىلدى.چېتىشلىق ئۈچ ئەۋرىشكە ئىچىدە ، يېڭى ئېنزىمنى ئاساس قىلغان چىقىرىش مىقدارى ھەر 300 مىللىگىرامدا كەم دېگەندە 1 mg ھاسىل قىلدى.بۇ HMW DNA نىڭ Nanopore تەرتىپى N50 نىڭ ئايرىم-ئايرىم ھالدا 4.7 kb ، 3.0kb ۋە 3.0kb لىق ئۇزۇن ئوقۇشلۇق ھاسىل قىلغان.دىققەت قىلىشقا ئەرزىيدىغىنى ، ھازىرقى ئۇسۇل مەۋجۇت ئۇسۇللارغا سېلىشتۇرغاندا مىكروبلارنى بايقاشتا زور يوشۇرۇن كۈچنى كۆرسەتتى.قىسقا ئوقۇش ۋە ئوقۇش-بۇلۇتقا سېلىشتۇرغاندا ، بۇ يەردە نىسپىي يۇقىرى دەرىجىدىكى ئالفا كۆپ خىللىقى كۆرسىتىلدى.ئۇنىڭ ئۈستىگە ، قىسقا ئوقۇشلۇق ئانالىزنىڭ بارلىق گېنلىرى ، ھەتتا ئادەتتە لىزغا چىداملىق گرام مۇسبەت جانلىقلارمۇ بۇ ئۇسۇل ئارقىلىق ئەسلىگە كەلتۈرۈلدى.
رەسىم 4. نانوپور تەرىپىدىن بېكىتىلگەن ئالفا كۆپ خىللىقى ۋە تاكتىكىلىق زاپچاسلار ، قىسقا ئوقۇش ۋە ئوقۇش-بۇلۇت ئۇسۇللىرى
Lathe خام ماتېرىيالنىڭ ئۈچتىن ئالتە ھەسسىگىچە تۆۋەن بولۇشىغا قارىماي ، قىسقا ئوقۇشلۇق ۋە ئوقۇشلۇق بۇلۇت قۇراشتۇرۇشقا قارىغاندا پۈتۈن قۇراشتۇرۇش N50 دىن ئۇزۇنراق مەھسۇلات بەردى.لايىھە گېنلىرى كونتىرول قىلىش ئارقىلىق ياسالغان بولۇپ ، لايىھەدە مۇكەممەللىك ، بۇلغىنىش ، يەككە كۆپەيتىلگەن يادرولۇق گېن قاتارلىقلارغا ئاساسەن لايىھەلەر «يۇقىرى سۈپەتلىك» ياكى «قىسمەن» دەپ ئايرىلىدۇ. قىسقا ئوقۇش ۋە ئوقۇش-بۇلۇت.
رەسىم 5. ھەر بىر ئۇسۇلنىڭ ئورگانىزملارنىڭ يىغىلىشى
ئۇنىڭ ئۈستىگە ، ھازىرقى قۇراشتۇرۇش ئۇسۇلى يېپىق ، ئايلانما گېن ھاسىل قىلالايدۇ.چوڭ تەرىتى ئەۋرىشكىسىدە ، سەككىز خىل يۇقىرى سۈپەتلىك ، يەككە جىنىسلىق گېن توپلانغان ۋە بۇلارنىڭ بەشى توغرا ئايلانما ئايلىنىشنى ئەمەلگە ئاشۇرغان.ئۇزۇن ئوقۇش ئۇسۇلى يەنە گېندىكى تەكرارلانغان ئېلېمېنتلارنى ھەل قىلىشتا تەسىرلىك ئىقتىدارنى كۆرسەتتى.ئايلانماP. copriگېن بۇ خىل ئۇسۇل ئارقىلىق بارلىققا كەلگەن بولۇپ ، ئۇنىڭدا يۇقىرى دەرىجىدىكى تەرتىپنىڭ تەكرارلىنىشى بارلىقى مەلۇم.قىسقا ئوقۇش ۋە ئوقۇش بۇلۇتى ئارقىلىق بۇ گېننىڭ ئەڭ ياخشى قۇراشتۇرۇلۇشى ھەتتا چوڭقۇرلۇقى 4800X بولغان N50 دىن 130 kb دىن ئېشىپ كەتمەيدۇ.بۇ يۇقىرى كۆپەيتىلگەن سان ئېلېمېنتلىرى ئۇزۇن ئوقۇش ئۇسۇلى ئارقىلىق تولۇق ھەل قىلىنغان بولۇپ ، بۇ قىسقا ئوقۇشلۇق ياكى ئوقۇش-بۇلۇت قۇراشتۇرۇش نۇقتىلىرىدا دائىم ئۇچرايدۇ.بۇ تەتقىقاتتا يېقىندا تەسۋىرلەنگەن بىر ئەزا دەپ قارالغان يەنە بىر يېپىق گېن گېن دوكلات قىلىنغانCibiobacterclade.بۇ يېپىق قۇراشتۇرۇشتا 8.5 دىن 65.9 كىلوگرامغىچە بولغان بەش خىل باسقۇچلۇق باسقۇچ ئېنىقلانغان.
رەسىم 6. P.copri ۋە Cibiobacter sp نىڭ يېپىق گېنلىرىنىڭ سېرك دىئاگراممىسى.
پايدىلانما
Moss, EL, Maghini, DG, & Bhatt, AS (2020).نانوپور تەرتىپى ئارقىلىق مىكرو جانلىقلارنىڭ تولۇق ، يېپىق باكتېرىيە گېنلىرى.تەبىئەت بىئوتېخنىكىسى,38(6), 701-707.
تېخنىكا ۋە يارقىن نۇقتىلار ئوخشىمىغان يۇقىرى سۈرئەتلىك تەرتىپلەش تېخنىكىسىنىڭ ھەرخىل رېشاتكىلار سەھنىسىدىكى ئەڭ يېڭى مۇۋەپپەقىيەتلىك قوللىنىلىشىنى شۇنداقلا تەجرىبە لايىھىلەش ۋە سانلىق مەلۇمات قېزىشتىكى پارلاق ئىدىيىلەرنى ئورتاقلىشىشنى مەقسەت قىلىدۇ.
يوللانغان ۋاقتى: 1-يانۋاردىن 07-2022-يىلغىچە