«Новые технологии секвенирования, такие как MinION, могут сыграть ключевую роль в ускорении открытия биоразнообразия и понимания его функционирования и эволюции, особенно в тропиках. Это связано с тем, что секвенирование становится все более портативным и простым », – сказал д-р.
Куврёр, автор статьи и директор по исследованиям Французского национального института исследований в области устойчивого развития (IRD) в Монпелье, Франция. «Таким образом, мы были заинтересованы в улучшении наших лабораторных протоколов, чтобы лучше интегрировать эти технологии в исследования биоразнообразия."
В частности, доктор.
Куврёр и его коллеги были заинтересованы в захвате и секвенировании длинных фрагментов ДНК хлоропластов с использованием метода, называемого целевым секвенированием, который никогда не использовался для длинных фрагментов ДНК в растениях. Они разработали зонды для захвата этих длинных последовательностей и протестировали протокол на шести однодольных – трех травах и трех пальмах.
Доктор. Куврёр описывает целевой захват как «немного похожий на рыбалку.
Мы в основном цепляем интересующую нас ДНК, а затем секвенируем ее."
Целевое секвенирование в сочетании с технологией TGS может улучшить сборку генома или вычислительное сшивание многих секвенированных фрагментов ДНК в более крупные непрерывные блоки.
Короткие считывания, производимые более старыми технологиями секвенирования, обычно длиной 100-400 пар оснований, очень затрудняют биоинформатическую сборку определенных участков генома, таких как повторяющиеся последовательности. Технологии секвенирования третьего поколения, такие как портативный MinION, обеспечивают более длительные чтения, которые могут помочь в создании этих сборок. Однако эти секвенсоры обычно имеют более низкий вывод данных, чем старые технологии секвенирования. Следовательно, чтобы эффективно секвенировать интересующие области, эти области должны быть обогащены с помощью таких методов, как целевой захват и секвенирование.
"Более длинные фрагменты упрощают сборку геномов. Это можно сравнить с головоломкой, состоящей из 1000 маленьких кусочков (коротких чтений) и 10 больших », – пояснил доктор. Couvreur. «Наш исследовательский вопрос был прост: можем ли мы захватить длинные фрагменты ДНК для целевого секвенирования?"Команде удалось захватить длинные фрагменты ДНК пластома.
Средняя длина фрагмента составляла 3151 пару оснований в среднем по испытаниям, что намного больше, чем фрагменты ~ 400 пар оснований, полученные с помощью более старых технологий секвенирования.
«Этот метод можно использовать для сборки пластомов или, по крайней мере, значительно улучшить сборку», – сказал д-р.
Couvreur. «Наш протокол будет особенно полезен для немодельных видов растений, для которых у нас мало или нет предварительных данных о пластоме."Это может помочь в филогенетическом и другом анализе немодельных растений, которые представляют подавляющее большинство биоразнообразия растений.
«Область целевого секвенирования быстро меняется, и улучшенные протоколы, несомненно, улучшат сборку пластома», – заключил д-р. Couvreur. «На данный момент мы показываем, что захват и последующее секвенирование длинных фрагментов ДНК возможно, что является первым шагом."