Forskere identificerer en enkel måde at eliminere sekventeringsfejl produceret af bærbar DNA -sequencer

Forskere har fundet en enkel måde at eliminere næsten alle sekventeringsfejl produceret af en meget brugt bærbar DNA -sequencer, muligvis mulig for forskere, der arbejder uden for laboratoriet, at studere og spore mikroorganismer som SARS-CoV-2-virussen mere effektivt.

Ved hjælp af særlige molekylære tags, teamet var i stand til at reducere fem til 15 procent fejlprocent af Oxford Nanopore Technologies 'MinION-enhed til mindre end 0,005 procent-selv ved sekvensering af mange lange strækninger af DNA ad gangen.

"MinION har revolutioneret området genomik ved at frigøre DNA -sekventering fra de store laboratoriers rammer, "siger Ryan Ziels, en assisterende professor i civilingeniør ved University of British Columbia og medlederforfatteren af ​​undersøgelsen, som blev offentliggjort i denne uge i Naturmetoder . "Men indtil nu, forskere har ikke været i stand til at stole på enheden i mange indstillinger på grund af dens ret høje fejlfrekvens uden for kassen. "

Genom -sekvenser kan afsløre meget om en organisme, herunder dens identitet, dens aner, og dens styrker og sårbarheder. Forskere bruger disse oplysninger til bedre at forstå mikroberne, der lever i et bestemt miljø, samt at udvikle diagnostiske værktøjer og behandlinger.

Men uden præcise bærbare DNA -sekventer, vigtige genetiske detaljer kan gå glip af, når der forskes i marken eller i mindre laboratorier.

Så Ziels og hans samarbejdspartnere ved Aalborg Universitet skabte et unikt stregkodesystem, der kan gøre langlæste DNA-sekventeringsplatforme som MinION over 1000 gange mere præcise.

Efter at have mærket målmolekylerne med disse stregkoder, forskere fortsætter som de plejer - forstærkning, eller lave flere kopier af, de mærkede molekyler ved hjælp af standard PCR -teknikken og sekventering af det resulterende DNA.

Forskerne kan derefter bruge stregkoderne til let at identificere og gruppere relevante DNA -fragmenter i sekventeringsdataene, i sidste ende producere næsten perfekte sekvenser fra fragmenter, der er op til 10 gange længere end konventionelle teknologier kan behandle. Længere DNA -strækninger tillader påvisning af selv små genetiske variationer og samling af genomer i høj opløsning.

"En smuk ting ved denne metode er, at den kan anvendes til ethvert gen af ​​interesse, der kan amplificeres, "siger Ziels, hvis team har stillet koden og protokollen til behandling af sekventeringsdataene til rådighed via open source-lagre.

Dette betyder, at det kan være meget nyttigt på ethvert område, hvor kombinationen af ​​høj nøjagtighed og langtrækkende genomisk information er værdifuld, såsom kræftforskning, planteforskning, menneskelig genetik og mikrobiomvidenskab. "

Ryan Ziels, Undersøg medforfatter og assisterende professor i civilingeniør, University of British Columbia

Ziels samarbejder i øjeblikket med Metro Vancouver om at udvikle en udvidet version af metoden, der tillader nær-real-time påvisning af mikroorganismer i vand og spildevand.

Med et præcist billede af mikroorganismerne til stede i deres vandsystemer, siger Ziels, lokalsamfund kan muligvis forbedre deres folkesundhedsstrategier og behandlingsteknologier-og bedre kontrollere spredningen af ​​skadelige mikroorganismer som SARS-CoV-2.

• Cancer Microbiome Atlas giver et klarere billede af mikrobiota, der lever i organer
• Forskere opdager en ny tilgang til at hæmme intrahepatisk cholangiocarcinom