מעטאַגענאָמיק
גאַנץ, פֿאַרמאַכט באַקטיריאַל גענאָמעס פון מיקראָביאָמעס ניצן נאַנאָפּאָרע סיקוואַנסינג
נאַנאָפּאָרע סיקוואַנסינג |מעטאַגענאָמיקס |MAGs |סירקולאַריזאַטיאָן פון באַקטיריאַל גענאָמע |קישקע מיקראָביאָטאַ
כיילייץ
1. א ראָמאַן אופֿן צו עקסטראַקט לאַנג פראַגמאַנץ פון דנאַ איז געווען דערלאנגט אין דעם לערנען, וואָס אַטשיווד יקסטראַקשאַן פון מיקראָגראַם פון ריין, HMW DNA פּאַסיק פֿאַר לאַנג-לייענען סיקוואַנסינג פון 300 מג פון בענקל
2. אַ פֿאַרזאַמלונג וואָרקפלאָוו, לאַטהע, איז באַקענענ אין דעם לערנען, ווו מאַגס זענען פארזאמלט דורך לאַנג לייענען און קערעקטאַד דורך קורץ-לייענען.
3. לאַטהע איז עוואַלואַטעד דורך רייצנ געמיש.7 פון 12 באַקטיריאַ זענען הצלחה פארזאמלט אין איין קאָנטיגס און 3 זענען פארזאמלט אין פיר אָדער ווייניקערע קאָנטיגס.
4. לאַטהע איז געווען ווייַטער געווענדט צו בענקל סאַמפּאַלז, וואָס דזשענערייטאַד 20 סערקיאַלייזד גענאָמעס, אַרייַנגערעכנט Prevotella copri און קאַנדידאַט Cibiobacter sp., וועלכע זענען געווען באקאנט פאר זיינען רייך אין רירעוודיק גענעטיק עלעמענטן.
הויפּט דערגרייה
עקסטראַקטיאָן פּראָטאָקאָל פֿאַר HWM DNA
לאַנג-לייענען סיקוואַנסינג באזירט קישקע מעטאַגענאָמיק שטודיום האָבן שוין לאַנג געליטן פון כאַרדנאַס אין יקסטראַקטינג הויך מאָלעקולאַר וואָג (HMW) דנאַ פון בענקל.אין דעם לערנען, אַן ענזיים-באזירט יקסטראַקשאַן פּראָטאָקאָל איז באַקענענ צו ויסמיידן ברייט שירינג דורך קרעל ביטינג אין טראדיציאנעלן מעטהאָדס.ווי געוויזן אין די פאלגענדע פיגור, די סאַמפּאַלז זענען ערשטער באהאנדלט מיט אַ קאָקטייל פון ענזימעס, אַרייַנגערעכנט ליטיק ענזיים, MetaPolyzyme, עטק צו דיגרייד צעל ווענט.רעלעאַסעד דנאַ איז יקסטראַקטיד דורך פענאָל-טשלאָראָפאָרם סיסטעם, נאכגעגאנגען דורך פּראָטעינס ק און רנאַסע א דיידזשעסטשאַן, זייַל-באזירט רייניקונג און ספּרי גרייס סעלעקציע.דעם אופֿן געראטן צו געבן מייקראָוגראַמז פון HMW DNA פֿון 300 עם בענקל, וואָס פולפילז לאַנג-לייענען סיקוואַנסינג רעקווירעמענץ אין טערמינען פון קוואַליטעט און קוואַנטיטי.
פיגורע 1. HWM DNA יקסטראַקשאַן סכעמע
סכעמע לויפן פון לאַטהע
ווי דיסקרייבד אין די פאלגענדע פיגור, לאַטהע כּולל אַ יגזיסטינג פּראָצעס פון רוי בייסיקלינג פּראָצעס ניצן Guppy.צוויי לאַנג-לייענען אַסעמבליז זענען דעמאָלט געשאפן דורך Flye און Canu סעפּעראַטלי נאכגעגאנגען דורך מיס-פֿאַרזאַמלונג דיטעקשאַן און באַזייַטיקונג.די צוויי סאַב-אַסעמבאַלז זענען צונויפגיסן מיט קוויקמערגע.נאָך מערדזשינג, גרויס אַסעמבליז אויף מעגאַבאַסע מדרגה זענען דאַן אָפּגעשטעלט פֿאַר סערקיאַלאַזיישאַן.דערנאָך, קאָנסענסוס ראַפינירטקייַט אויף די אַסעמבליז איז פּראַסעסט מיט קורץ לייענען.לעצט פארזאמלט באַקטיריאַל גענאָמעס זענען פּראַסעסט פֿאַר לעצט מיס-פֿאַרזאַמלונג דיטעקשאַן און באַזייַטיקונג.
פיגורע 2. סכעמע לויפן פון לאַטהע פֿאַרזאַמלונג
אפשאצונג פון לאַטהע מיט רייצנ באַקטיריאַ געמיש
א נאָרמאַל ATCC 12-מינים געמיש וואָס קאַמפּרייזיז ביידע גראַם-positive און גראַם-נעגאַטיוו באַקטיריאַ איז געווען באנוצט צו אָפּשאַצן די פאָרשטעלונג פון נאַנאָפּאָרע סיקוואַנסינג פּלאַטפאָרמע און לייד אין MAG פֿאַרזאַמלונג.א גאַנץ פון 30.3 גיגאבייט דאַטן איז דזשענערייטאַד דורך נאַנאָפּאָרע פּלאַטפאָרמע מיט N50 פון 5.9 קב.לייד לאַרגעלי ימפּרוווד פֿאַרזאַמלונג N50 צו 1.6 צו 4-פאַרלייגן קאַמפּערד מיט אנדערע לאַנג-לייענען פֿאַרזאַמלונג מכשירים און 2 צו 9-פאַרלייגן קאַמפּערד מיט כייבריד פֿאַרזאַמלונג מכשירים.פון 12 באַקטיריאַל גענאָמעס, זיבן זענען פארזאמלט אין איין קאָנטיגס (פיגורע 3. סירקאָס מיט שוואַרץ פּונקט).דריי מער זענען פארזאמלט אין פיר אָדער ווייניקערע קאָנטיגס, אין וואָס די מערסט דערענדיקט פֿאַרזאַמלונג קאַנטיינד 83% פון די גענאָמע אין אַ איין קאָנטיג.
פיגורע 3. גענאָמע אַסעמבליז אין אַ דיפיינד 12-מינים באַקטיריאַל געמיש
אַפּפּליקאַטיאָן פון לאַטהע אין בענקל סאַמפּאַלז
דער אופֿן איז נאָך געווענדט צו סאַמפּאַלז פון מענטש בענקל אין סדר צו פאַרגלייַכן די אָרגאַניזם לעגיטימאַציע און פֿאַרזאַמלונג קאַנטיגואַטי צו יגזיסטינג מעטהאָדס, לייענען-וואָלקן און קורץ-לייענען באזירט אַנאַליסיס.פון די דריי סאַמפּאַלז ינוואַלווד, די נייַ ענזיים-באזירט יקסטראַקשאַן יילדאַד בייַ מינדסטער 1 μג פּער 300 מג פון אַרייַנשרייַב מאַסע.נאַנאָפּאָרע סיקוואַנסינג פון די HMW DNA דזשענערייטאַד לאַנג-לייענען מיט N50 פון 4.7 קב, 3.0 קב און 3.0 קב ריספּעקטיוולי.נאָוטאַבלי, די פאָרשטעלן אופֿן געוויזן אַ גרויס פּאָטענציעל אין מייקראָוביאַל דיטעקשאַן קאַמפּערד מיט עקסיסטירט מעטהאָדס.לעפיערעך העכער מינים-מדרגה אַלף דייווערסיטי איז געוויזן דאָ קאַמפּערד מיט קורץ-לייענען און לייענען-וואָלקן.דערצו, אַלע גענעראַ פון קורץ-לייענען אַנאַליסיס, אפילו טיפּיקלי ליסיס-קעגנשטעליק גראַם-positive אָרגאַניזאַמז, זענען ריקאַווערד דורך דעם אופֿן.
פיגורע 4. אַלף דייווערסיטי און טאַקסאַנאַמיק קאַמפּאָונאַנץ באשלאסן דורך נאַנאָפּאָרע, קורץ-לייענען און לייענען-וואָלקן מעטהאָדס
לייד יילדעד פיל מער גאַנץ פֿאַרזאַמלונג N50 ווי קורץ-לייענען און לייענען-וואָלקן פֿאַרזאַמלונג, טראָץ אַ דריי- צו זעקס-פאַרלייגן נידעריקער אַרייַנשרייַב פון רוי דאַטן.פּלאַן גענאָמעס זענען געשאפן דורך קאָנטיג בינינג, אין וואָס די דראַפץ זענען קלאַסאַפייד אין "הויך-קוואַליטעט" אָדער "פּאַרטיייש" באזירט אויף קאַמפּליטנאַס, קאַנטאַמאַניישאַן, איין-קאָפּיע האַרץ גענעס, אאז"ו ו. צו קורץ-לייענען און לייענען-וואָלקן.
פיגורע 5. פּער-אָרגאַניזם פֿאַרזאַמלונג קאַנטיגואַטי פון יעדער אופֿן
דערצו, די איצטיקע פֿאַרזאַמלונג צוגאַנג איז ביכולת צו געבן פֿאַרמאַכט, קייַלעכיק גענאָמעס.אין די בענקל סאַמפּאַלז, אַכט הויך-קוואַליטעט, איין-קאַנטיג גענאָמעס זענען פארזאמלט און פינף פון די אַטשיווד פּערסיס סירקולאַריזאַטיאָן.לאנג-לייענען צוגאַנג אויך געוויזן ימפּרעסיוו קאַפּאַציטעט אין ריזאַלווינג ריפּעטיטיוו עלעמענטן אין גענאָמעס.סירקולאַריזעדפּ. קאָפּריגענאָמע איז דזשענערייטאַד דורך דעם צוגאַנג, וואָס איז באקאנט צו אַנטהאַלטן הויך-גראַד פון סיקוואַנס יבערכאַזערונג.דער בעסטער פֿאַרזאַמלונג פון דעם גענאָמע דורך קורץ-לייענען און לייענען-וואָלקן קיינמאָל יקסיד די N50 פון 130 קב, אפילו מיט קאַווערידזש טיפקייַט פון 4800X.די הויך קאָפּיע נומער עלעמענטן זענען גאָר ריזאַלווד דורך לאַנג-לייענען צוגאַנג, וואָס אָפט געפֿונען אין ברייקינג פונקטן פון קורץ-לייענען אָדער לייענען-וואָלקן אַסעמבליז.אן אנדער פארמאכט גענאָמע איז געווען רעפּאָרטעד אין דעם לערנען, וואָס איז געווען געגלויבט צו זיין אַ מיטגליד פון לעצטנס דיסקרייבדסיביאָבאַקטערקלאַד.פינף פּאָטאַטיווע פאַג איז יידענאַפייד אין דעם פארמאכט פֿאַרזאַמלונג, ריינדזשינג פון 8.5 צו 65.9 קב.
פיגורע 6. סירקאָס דיאַגראַמע פון פארמאכט גענאָמעס פון פּ.קאָפּרי און סיביאָבאַקטער ספּ.
רעפערענץ
Moss, EL, Maghini, DG, & Bhatt, AS (2020).גאַנץ, פֿאַרמאַכט באַקטיריאַל גענאָמעס פון מיקראָביאָמעס ניצן נאַנאָפּאָרע סיקוואַנסינג.נאַטור ביאָטעטשנאָלאָגי,38(6), 701-707.
טעקנאַלאַדזשיז און כיילייץ יימז צו טיילן די לעצטע געראָטן אַפּלאַקיישאַן פון פאַרשידענע הויך-טראַפּוט סיקוואַנסינג טעקנאַלאַדזשיז אין פאַרשידן פאָרשונג ארענע און בריליאַנט יידיאַז אין יקספּערמענאַל פּלאַן און דאַטן מיינינג.
פּאָסטן צייט: Jan-07-2022