一种显着改善宏基因组测序的新方法
一个由计算机科学家组成的国际团队开发出一种方法,可以极大地提高研究人员对实验室中无法培养的生物DNA进行测序的能力,例如生活在人体肠道中的微生物或生活在海洋深处的细菌。他们在2月1日的“ 自然方法 ” 杂志上发表了他们的着作。
这种名为TruSPADES 的方法通过计算机生成所谓的Synthetic Long Reads,即大约10,000个碱基对的基因组,来自基于圣地亚哥的Illumina机器生产的300碱基对的常用短读取。研究人员说,使用Synthetic Long Reads代替短读取来组装基因组就像使用整个章节而不是单个句子来组装一本书。因此,强烈的动机是通过长读取改进测序。
“这是下一代测序技术,”加州大学计算机科学教授,该研究的主要作者Pavel Pevzner说。“它将对宏基因组测序的实践产生重大影响。”目前,长读序列市场的领导者,太平洋生物科学公司和牛津纳米孔公司,在复杂的测序问题中产生长读取,这些读取可能不准确且难以使用,例如组装宏基因组 - 从其自然环境中采集的整个微生物菌落。相比之下,合成长读数的准确度要高100倍,并且可以大规模快速生成,以覆盖宏基因组中的大部分细菌。
为了开发他们的新方法,研究人员采用了100到300个碱基对的较短读数,配备了条形码。然后,他们使用de Brujin图表(一种常用于短读序列的方法)将短读数组合成合成长读数。该图表允许研究人员确定哪些读数连接在一起,从而产生更长,更准确的合成长读数。
下一步是将该方法应用于从人类到海洋微生物组的各种微生物群落的研究。来自圣彼得堡国立大学的Pevzner和共同作者Anton Bankevich正在与J. Craig Venter研究所的研究员Christopher Dupont合作。
宏基因组学尤其具有挑战性,因为研究人员不研究单一种类的细菌,而是研究数百种在社区中共存的细菌。当他们从社区中提取样本并对其进行测序时,他们最终会得到来自社区所有生物体的细菌基因组。这非常类似于试图解决数百个谜题,而不知道哪些谜题属于哪个谜题。TruSPADES和Synthetic Long Reads将帮助研究人员解决这些难题。“这种方法以更低的成本为我们提供了更好的结果,”杜邦说。“我们现在正在为我们甚至不知道存在的生物组装基因组。”
推荐内容
-
突破性的显微镜解锁了植物病毒组装的秘密
对植物病毒如何组装的新研究可以为将来用于将药物携带到人体中奠定基础。该研究由利兹大学阿斯伯里结构分子生物学中心和诺里奇的约翰英...
-
你体内的寄生虫可以保护你免受疾病的侵害
可以说寄生虫通常对它们的寄主有害。许多人会导致疾病和死亡,因此,与大多数物种一样,我们人类通常会不惜一切代价避免感染。但事实证...
-
生物学家给细菌恒温控制
抗击癌症和其他肠道疾病的新助手可能是遗传改变的细菌,可将药物释放到肿瘤或肠道。现在,一项使用小鼠进行的一项新研究表明,医生有朝...
-
12月3日大连万科城小区疫情消息公布 大连昨日两地下调为低风险地区
想必大家都知道,大连市,辽宁省辖市,别称滨城,是副省级城市、计划单列市,特大城市。国务院确定的中国北方沿海重要的中心城市。那么...
-
纳米多孔碳复合膜可实现更快的脱盐
基于碳纳米孔的新膜可以以前所未有的速度对水进行脱盐,从而指向更快,更便宜的海水淡化。该膜由阿卜杜拉国王科技大学与几所中国大学合...
-
所有患有罕见遗传性肝病的幼儿中有一半需要进行肝移植
一个国际研究小组今天报道了一项研究的第一项结果,该研究调查了进行性家族性肝内胆汁淤积症(PFIC)的自然病史 - 一种主要影响儿童的罕见
-
新技术将通过假诊断测试来对抗传染病
一些阴暗的人从利用假检测来诊断疟疾或艾滋病等疾病中获利。现在,新技术正在提供一定程度的保护。传染病在世界某些地区仍然是一个大问...
-
单源LED如何影响芸苔属微生物的生长
在许多高档市场和餐厅中,Microgreens和婴儿蔬菜是一种相对较新的特产。由厨师和消费者青睐的是,微格林用于增强食物的风味,颜色和质地,
-
埃及果蝠大脑中新发现的方向和距离神经细胞
计算特定目标的距离和方向的细胞首次在大脑的海马体中被识别出来,让科学家们更好地了解哺乳动物的导航方式。来自以色列魏茨曼科学研究...
-
高产含大豆基因的蛋白质
剩菜可能非常有价值。例如,当大豆种子被压碎并且油被提取时,剩下的被称为豆粕。你会想要保存这个剩余的。豆粕含有优质蛋白质。在全球...