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Nat Biotechnol:开发出混合宏基因组装配器OPERA-MS

更新时间:2019-08-09 11:49

  通过高通量宏基因组测序已实现了对微生物组的表征。然而,现有方法并不是将来自短读取技术和长读取技术的读取片段结合在一起。

  在一项新的研究中,来自新加坡国立大学、新加坡基因组研究院、新加坡陈笃生医院、南洋理工大学和克罗地亚萨格勒布大学的研究人员开发出一种称为OPERA-MS的混合宏基因组装配器,它将基于装配的宏基因组聚类与重复识别的精确支架结合在一起,以准确地组装复杂的微生物群落。相关研究结果发表在2019年8月的Nature Biotechnology期刊上,论文标题为“Hybrid metagenomic assembly enables high-resolution analysis of resistance determinants and mobile elements in human microbiomes”。

图片来自Nature Biotechnology, 2019, doi:10.1038/s41587-019-0191-2

  通过使用确定的体外和虚拟肠道微生物组进行的评估结果显示OPERA-MS组装宏基因组具有比长读取技术更高的碱基对准确度(> 5×; Canu),比短读取技术更高的连续性(~10× NGA50; MEGAHIT, IDBA-UD, metaSPAdes),而且比非宏基因组混合装配器发生更少的装配错误(2×; hybridSPAdes)。

  OPERA-MS在同一物种的多个基因组存在下提供菌株区分性的组装,以大约9倍长读取覆盖率提供稀有物种的高质量参考基因组(<1%),并且以更高的覆盖率提供接近完整的基因组。

  这些研究人员利用OPERA-MS组装了28个抗生素治疗患者的肠道宏基因组,并发现整合纳米孔长读取技术产生更为连续性的组装(比短读取组装提高200倍),包括80多个闭合质粒或噬菌体序列和一个新的263 kbp巨型噬菌体。

  由此可见,高质量的混合装配能够对人类患者的肠道耐药基因组(gut resistome)进行极其详细的观察。

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