2022-12-05
此產品具有測(ce)序單堿基(ji)準(zhun)確性高(gao)、成本低(di)、測(ce)序通(tong)量大、DNA起(qi)始量要求低(di)、組裝效果好等等優點，說到這里你(ni)是(shi)(shi)不(bu)是(shi)(shi)很好奇我們今(jin)天(tian)的主人公是(shi)(shi)誰了(le)，那快(kuai)來(lai)和(he)小派(pai)一起(qi)看看吧！
今天介紹的主人公名字叫做細菌基因組近完成圖測序，它是細菌基因組de novo測序中的一員，聽到這個名字大家是不是覺得熟悉但是又有點陌生呢？因為我們正常聽說到的細菌de novo測序主要是細菌基因組框架圖測序（或掃描圖測序）和細菌基因組完成圖測序，那細菌基因組近完成圖測序又是什么呢？其實細菌基因組近完成圖測序主要是在建庫方法上進行了優化，采用常見的二代短讀長測序儀器進行測序，進而得到接近染色體甚至染色體水平的高質量基因組。此方法對于DNA起始量要求極低且測序成本較低，是一款適合于大樣本量研究且對組裝結果有一定要求的老師。
細菌(jun)基(ji)因(yin)組(zu)近完成(cheng)圖測(ce)序和常規的de novo測(ce)序一樣都(dou)需要(yao)經過(guo)樣本準備、文庫構建(jian)、高通里測(ce)序以及生(sheng)物信息(xi)學分(fen)析這些過(guo)程，但是細菌(jun)基(ji)因(yin)組(zu)近完成(cheng)圖測(ce)序最大的區別就是在DNA起始量、建(jian)庫方式和對測(ce)序數據的處理上。
圖(tu)1：細菌基因(yin)組近完成圖(tu)分(fen)析流程
1.DNA起始量要求不同：
近完成圖測(ce)序DNA起始量要求非常(chang)低(di)，單(dan)次建庫僅需0.5ng，而(er)常(chang)規的PE文(wen)(wen)庫、PCR-free文(wen)(wen)庫、三(san)代文(wen)(wen)庫的單(dan)次建庫量一(yi)般在(zai)0.2-5ug之間。
表1：三款細菌基因組denovo測序產品比較
2.建庫方式不同：
近完成圖(tu)測(ce)(ce)序(xu)(xu)采用的是轉(zhuan)座(zuo)酶(mei)關聯(lian)長(chang)讀(du)(du)長(chang)測(ce)(ce)序(xu)(xu)(TELL-Seq)技術(shu)(shu)，該技術(shu)(shu)通過轉(zhuan)座(zuo)酶(mei)對(dui)來自同(tong)一條長(chang)DNA的小片段進(jin)行(xing)特定標(biao)記(ji)，利用標(biao)記(ji)對(dui)短讀(du)(du)長(chang)序(xu)(xu)列(lie)進(jin)行(xing)拼接，讓二代測(ce)(ce)序(xu)(xu)的短讀(du)(du)長(chang)數(shu)據產生超長(chang)讀(du)(du)長(chang)測(ce)(ce)序(xu)(xu)效果，等價讀(du)(du)長(chang)達20kb-200kb。這(zhe)個主(zhu)要是由于在(zai)文庫構建過程中(zhong)添加了數(shu)以百(bai)萬計的帶有獨特標(biao)簽序(xu)(xu)列(lie)的磁(ci)珠到(dao)樣本(ben)中(zhong)與DNA發生反(fan)應，這(zhe)些標(biao)簽序(xu)(xu)列(lie)對(dui)DNA長(chang)片段進(jin)行(xing)編碼標(biao)記(ji)，經過測(ce)(ce)序(xu)(xu)后(hou)，便可獲得長(chang)片段DNA信息，從而精確地組裝基因組。
圖2：TELL-Seq建庫原理
3.分析軟件不同：
TELL-Seq文庫進行生物信息學(xue)分析的時候(hou)使用的是其(qi)配套的Tell-Read、Tell-Link軟件分別進行數據質控、基(ji)因組組裝，并(bing)對(dui)組裝的基(ji)因組進行校驗，進而得到一個高質量(liang)的細菌(jun)基(ji)因組。
4.組裝得到的基因組效果不同：
細菌(jun)基(ji)(ji)(ji)因(yin)(yin)組(zu)de novo測(ce)(ce)序(xu)(xu)的(de)多款產品(pin)的(de)組(zu)裝效果是有明顯差異(yi)：（1）細菌(jun)基(ji)(ji)(ji)因(yin)(yin)組(zu)框架圖(tu)測(ce)(ce)序(xu)(xu)得到的(de)是多條scaffold，基(ji)(ji)(ji)因(yin)(yin)組(zu)相對來說比較碎；（2）細菌(jun)基(ji)(ji)(ji)因(yin)(yin)組(zu)完(wan)成圖(tu)測(ce)(ce)序(xu)(xu)得到的(de)是完(wan)整的(de)染(ran)色體和(he)質粒信息；（3）細菌(jun)基(ji)(ji)(ji)因(yin)(yin)組(zu)近(jin)完(wan)成圖(tu)測(ce)(ce)序(xu)(xu)得到的(de)是接近(jin)染(ran)色體甚至染(ran)色體水平的(de)基(ji)(ji)(ji)因(yin)(yin)組(zu)。
表2：TELL-Seq技術組裝得到的基因組信息
如表格中測(ce)(ce)試組(zu)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)得(de)到(dao)的(de)(de)基(ji)因(yin)組(zu)：此(ci)次測(ce)(ce)序使(shi)用的(de)(de)基(ji)因(yin)組(zu)大(da)(da)小在1.6Mb-5.4Mb之間(jian)，GC含量(liang)在28%-69%之間(jian)，包含了革蘭氏陰性菌和(he)革蘭氏陽性菌。根據(ju)組(zu)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)得(de)到(dao)的(de)(de)N50、contig數量(liang)、錯誤(wu)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)配的(de)(de)數量(liang)和(he)基(ji)因(yin)組(zu)測(ce)(ce)序深度來看(kan)，基(ji)因(yin)組(zu)組(zu)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)質量(liang)受(shou)基(ji)因(yin)組(zu)大(da)(da)小或GC含量(liang)的(de)(de)影響較小，此(ci)次測(ce)(ce)序的(de)(de)基(ji)因(yin)組(zu)幾乎均組(zu)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)成(cheng)接(jie)近(jin)完(wan)整染色(se)體或質粒(li)的(de)(de)基(ji)因(yin)組(zu)。
圖3 不同GC含量的基因組測序深度比較
5.測序成本不同：
單次檢測(ce)建庫(ku)成(cheng)(cheng)本由(you)高到(dao)低為(wei)：細(xi)菌(jun)基(ji)因(yin)組(zu)完(wan)(wan)成(cheng)(cheng)圖(tu)測(ce)序>細(xi)菌(jun)基(ji)因(yin)組(zu)近(jin)完(wan)(wan)成(cheng)(cheng)圖(tu)測(ce)序>細(xi)菌(jun)基(ji)因(yin)組(zu)框架圖(tu)測(ce)序，所(suo)以如果您是希望花(hua)費較少的(de)錢得到(dao)完(wan)(wan)整性更好(hao)的(de)基(ji)因(yin)組(zu)的(de)話，那選(xuan)擇細(xi)菌(jun)基(ji)因(yin)組(zu)近(jin)完(wan)(wan)成(cheng)(cheng)圖(tu)測(ce)序準沒(mei)錯！
綜上所(suo)述，細(xi)菌基因組近(jin)完成(cheng)圖測(ce)序(xu)是一個采用TELL-Seq關聯長讀長二(er)代(dai)(dai)測(ce)序(xu)技術，結合二(er)代(dai)(dai)高通量(liang)測(ce)序(xu)平(ping)臺(tai)，打造出一款(kuan)通過二(er)代(dai)(dai)測(ce)序(xu)平(ping)臺(tai)達到接近(jin)三代(dai)(dai)組裝效果(guo)的全新產(chan)品(pin)。如果(guo)您也對此產(chan)品(pin)感興趣，歡迎發郵件或者致電我們喲（郵箱地址：microsupport@doudin.cn，聯系(xi)電話：025-56165883-832）！
參考文(wen)獻：
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Shaffer J, Belda-Ferre P, Humphrey G, Knight R, Pevzner P, Pham S, Wang Y, Lei M. Ultralow-input single-tube linked-read library method enables short-read second-generation sequencing systems to routinely generate highly accurate and economical long-range sequencing information. Genome Res. 2020 Jun;30(6):898-909. doi: 10.1101/gr.260380.119. Epub 2020 Jun 15. Erratum in: Genome Res. 2021 May;31(5):934. PMID: 32540955; PMCID: PMC7370886.
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