新聞中(zhōng)心
來源: 江西立康(公衆号)
2022年4月,T2T聯盟(國際科學團隊端粒到端粒聯盟)發表了首個完整的人類基因組。這一(yī)成就是通過實驗和計算上的一(yī)系列創新實現的,而長讀長測序正是負責生(shēng)成T2T數據的主要技術。因此,長讀長測序技術被《Nature Methods》雜(zá)志(zhì)評爲2022年最佳科學方法,正幫助全球科學家從人類及其他物(wù)種的基因組、轉錄組和表觀基因組中(zhōng)獲得大(dà)量發現。無論是PacBio還是Nanopore技術,在測序前,樣本的濃度和純度測量均可由NanoPhotometer®完成,結合完整性數據,以确保樣本質量符合測序要求。
坐标:意大(dà)利錫耶納大(dà)學 分(fēn)子微生(shēng)物(wù)學與生(shēng)物(wù)技術實驗室
期刊:《Microbial Genomics》
測序方法:Oxford Nanopore
牛津納米孔技術是細菌基因組學的重要工(gōng)具,使實現長讀長測序可能。緩症鏈球菌是一(yī)種革蘭氏陽性細菌,屬于口腔共生(shēng)微生(shēng)物(wù)群。有時可能是感染性心内膜炎、菌血症和敗血症等疾病的病因。緩症鏈球菌基因組的重複性破壞了僅依靠短測序讀數的完整基因組的組裝。牛津納米孔測序被證明通過産生(shēng)長讀長信息來克服這一(yī)限制,從而能夠解析基因組重複區域并組裝完整的基因組序列。由于納米孔測序運行的輸出受到基因組DNA質量和分(fēn)子量的強烈影響,因此DNA分(fēn)離(lí)是優化測序運行的關鍵步驟。
研究小(xiǎo)組發表了三種DNA分(fēn)離(lí)方法的比較結果,這三種方法對高度重組的緩症鏈球菌基因組的測序進行了驗證,旨在從樣本中(zhōng)分(fēn)離(lí)出純高分(fēn)子量DNA,作爲牛津納米孔測序實驗的模闆。研究結果表明,使用基于機械裂解的方法分(fēn)離(lí)的DNA,盡管成本更低、速度更快,但不會産生(shēng)超長讀取(大(dà)讀取長度爲59516個堿基),也不允許組裝圓形完整基因組。使用兩種基于酶解的方法分(fēn)離(lí)的DNA産生(shēng)超長讀取,高達181199個堿基,實現了循環完整基因組組裝。這些方法可容易地應用于從難裂解的革蘭氏陽性細菌中(zhōng)分(fēn)離(lí)高分(fēn)子量基因組DNA。
NanoPhotometer®應用:基因組DNA純度比值測量。
坐标:美國明尼蘇達大(dà)學 動物(wù)科學系
期刊:《Nucleic Acids Research》
測序方法:Oxford Nanopore
接下(xià)來是克裏斯托弗·福爾克(Christopher Faulk)在NAR上發表的突破性文章,闡述了長讀測序的時間和成本節約潛力。通常,參考動物(wù)基因組生(shēng)成是一(yī)項耗時且成本高昂的操作。使用納米孔技術的DNA測序提供了直接、實時、長讀取、可擴展、便攜式、自動化、快速和全面的基因組分(fēn)析。
Faulk僅在一(yī)周内就花費(fèi)1000美元就對這一(yī)黑色木匠螞蟻的基因組進行了測序。與核基因組一(yī)起,線粒體(tǐ)基因組與線粒體(tǐ)基因組以及生(shēng)活在螞蟻體(tǐ)内的兩種共生(shēng)細菌一(yī)起組裝。納米孔技術還使同一(yī)隻螞蟻的表觀遺傳學測量成爲可能,并複制了其他顯示DNA甲基化程度很低的研究。參考基因組在連續性和蛋白(bái)質預測準确性方面優于其他螞蟻物(wù)種。這種方法将允許其他基礎型實驗室以低成本創建高質量的基因組組件。
NanoPhotometer®應用:基因組DNA純度比值測量。
坐标:印尼布拉幹薩理工(gōng)大(dà)學 農學和園藝系
期刊:《Data in Brief》
測序方法:PicBio
野肉豆蔻(Myristica fatua)是印度尼西亞的一(yī)種重要香料,研究人員(yuán)正在對該物(wù)種的基因組資(zī)源進行分(fēn)析,發表了 Myristica fatua編碼序列(CDS),作爲第一(yī)個轉錄組參考,該序列利用牛津納米孔技術的長讀測序獲得了全長轉錄組組件。從這些數據中(zhōng)可以獲得全長轉錄本,這有助于研究基因表達分(fēn)析。該信息爲與肉豆蔻屬相關屬的作物(wù)育種計劃提供了EST微衛星分(fēn)子标記數據集,并可用于鑒定與類黃酮生(shēng)物(wù)合成相關的全長轉錄物(wù),供分(fēn)子生(shēng)物(wù)學家在肉豆蔻屬和相關屬的下(xià)遊分(fēn)析中(zhōng)使用。
NanoPhotometer®應用:肉豆蔻葉中(zhōng)提取的RNA的定量和純度分(fēn)析。
坐标:波多黎各大(dà)學馬亞圭斯分(fēn)校 生(shēng)物(wù)學系
期刊:《Genes》
測序方法:PicBio
大(dà)安的列斯群島的亞馬遜鹦鹉,代表了島嶼上物(wù)種形成的一(yī)個模型,類似于加拉帕戈斯群島的達爾文雀。亞馬遜鹦鹉從中(zhōng)美洲大(dà)陸遷徙大(dà)安的列斯群島,但對于這種情況發生(shēng)的方式和時間沒有達成共識。多國組成的研究小(xiǎo)組發表了一(yī)項研究,該研究對大(dà)安的列斯群島所有現存亞馬遜鹦鹉物(wù)種(a.leucocephala、a.agilis、a.claria、a.ventralis和a.vittata)進行了長讀長測序,并注釋了完整的線粒體(tǐ)基因組,包括注釋的線粒體(tǐ)基因組圖,種群多樣性和進化曆史。
這項研究的數據支持踏腳石擴散(stepping-stone dispersal)和物(wù)種形成假說,該假說描述了祖先種群從中(zhōng)美洲大(dà)陸抵達時,大(dà)約開(kāi)始于3.47 MYA(百萬年前),并導緻了整個安的列斯群島物(wù)種的多樣化,到達波多黎各島在0.67 MYA。這一(yī)分(fēn)析有助于理解進化曆史,和對序列變化進行後續評估,并有助于設計未來的保護工(gōng)作。
NanoPhotometer®應用:提取的基因組DNA濃度測量。
如果您使用基因測序作爲研究手段,可根據通量需求選擇多種型号的NanoPhotometer®作爲對少量或大(dà)量樣本質控的工(gōng)具。相信Implen能夠成爲您在基因測序工(gōng)作中(zhōng)值得信賴的好幫手。哪裏有測序,哪裏就有Implen。
涉及的研究論文地址:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8942023/
https://doi.org/10.1093/nar/gkac510
https://doi.org/10.1016/j.dib.2022.108838
https://doi.org/10.3390/genes12040608