基因組裝配(pei)和(he)序(xu)列(lie)分(fen)析

美(mei)國(guo)能(neng)源(yuan)部(bu)聯(lian)合基因組研究(jiu)所DOE JGI是微生物基因組測序(xu)的，ELISA試(shi)劑盒(he)致(zhi)力於(yu)在生(sheng)物能(neng)源(yuan)和(he)環(huan)境領域(yu)開發微生物的潛在應(ying)用(yong)價(jia)值。同(tong)時，DOE JGI的科(ke)學家(jia)們(men)也(ye)在(zai)努(nu)力開發新(xin)的工(gong)具(ju)，以便對(dui)基因組進行(xing)更經(jing)濟有(you)效(xiao)的裝(zhuang)配(pei)和(he)序(xu)列(lie)分(fen)析。

近年(nian)來(lai)，DNA測序(xu)的通(tong)量(liang)顯著(zhu)增(zeng)加，測序(xu)成本(ben)不斷(duan)降(jiang)低(di)，但(dan)基因組裝配(pei)仍面(mian)臨著(zhe)不(bu)小(xiao)的挑(tiao)戰。現有(you)技術(shu)壹(yi)般是先通(tong)過(guo)測(ce)序(xu)得(de)到DNA序(xu)列(lie)的短(duan)片段，然後(hou)利(li)用計算(suan)機(ji)方(fang)法(fa)將其組裝成(cheng)長片段，從(cong)而(er)確(que)定序(xu)列(lie)順(shun)序(xu)並對(dui)目(mu)標序(xu)列(lie)進行(xing)研(yan)究(jiu)。這(zhe)樣的裝(zhuang)配(pei)相(xiang)當(dang)於(yu)，要在(zai)不知(zhi)道zui終(zhong)圖(tu)形的情(qing)況(kuang)下(xia)，完成(cheng)數百萬片的拼(pin)圖。如(ru)何將(jiang)這些(xie)大量短(duan)片段有(you)效(xiao)組裝起(qi)來，壹(yi)直是基因組裝配(pei)面(mian)臨的壹(yi)大難(nan)題(ti)。

現在，DOE JGI、PacBio公司(si)和(he)華盛(sheng)頓(dun)大學合作(zuo)，開發了壹(yi)種改(gai)良(liang)版的基因組裝配(pei)方(fang)法(fa)，文章(zhang)於(yu)五(wu)月(yue)五(wu)日(ri)發(fa)表(biao)在Nature Methods雜(za)誌上。研(yan)究(jiu)人員將槍(qiang)法(fa)DNA文庫(ku)與(yu)單分子(zi)實(shi)時DNA測(ce)序(xu)（SMRT技術(shu)）結(jie)合(he)起(qi)來，對(dui)三(san)種微生物基因組實(shi)現了高(gao)質(zhi)量(liang)的從(cong)頭裝配(pei)。

該技術(shu)名為(wei)分(fen)級基因組裝配(pei)HGAP，是壹(yi)種“從(cong)DNA樣品(pin)制(zhi)備(bei)到(dao)完成基因組的全(quan)自動(dong)工(gong)作流程(cheng)"。PacBio公司(si)的單分子(zi)實(shi)時DNA測(ce)序(xu)平臺(tai)，ELISA試劑(ji)盒能(neng)夠(gou)生成(cheng)超長(chang)的測(ce)序(xu)讀(du)段，HGAP技術(shu)正是得(de)益(yi)於(yu)此。

Sanger測序(xu)技術(shu)能(neng)夠(gou)很好(hao)的覆(fu)蓋測(ce)序(xu)中的缺(que)口，度非常(chang)高(gao)。傳統(tong)的Sanger測(ce)序(xu)技術(shu)需(xu)要創(chuang)建多(duo)個(ge)DNA文庫(ku)，進行(xing)多(duo)次(ci)測序(xu)，並且(qie)要整合大量數(shu)據。目(mu)前人(ren)們往往將Sanger方(fang)法(fa)與(yu)其他測序(xu)技術(shu)結(jie)合(he)起(qi)來，以便獲(huo)得(de)*化的結(jie)果(guo)，不(bu)過(guo)這樣的方(fang)法(fa)壹(yi)般仍然(ran)需(xu)要制(zhi)備(bei)多(duo)個(ge)文庫(ku)。研究人(ren)員指出(chu)，HGAP技術(shu)只需(xu)要制(zhi)備(bei)壹(yi)個(ge)槍法(fa)DNA文庫(ku)，而且(qie)不(bu)需(xu)要用(yong)高精(jing)度的原(yuan)始讀(du)段來進行(xing)校(xiao)正。

“在(zai)JGI專家(jia)的幫助下(xia)，我(wo)們(men)改(gai)進了單分子(zi)測序(xu)的基因組裝配(pei)方(fang)法(fa)，生成了可(ke)以與(yu)Sanger金(jin)標方法(fa)媲美(mei)的高(gao)質量(liang)完成基因組。"

現在(zai)ELISA試劑盒研究(jiu)團隊正(zheng)在努力拓展HGAP技術(shu)的應(ying)用(yong)，希望將其用於(yu)復(fu)雜(za)生物的基因組裝配(pei)。