Os pesquisadores identificam uma maneira simples de eliminar os erros de sequenciamento produzidos pelo sequenciador de DNA portátil

Os pesquisadores descobriram uma maneira simples de eliminar quase todos os erros de sequenciamento produzidos por um sequenciador de DNA portátil amplamente usado, potencialmente permitindo que cientistas que trabalham fora do laboratório estudem e rastreiem microorganismos como o vírus SARS-CoV-2 com mais eficiência.

p Usando marcas moleculares especiais, a equipe foi capaz de reduzir a taxa de erro de 5 a 15 por cento do dispositivo MinION da Oxford Nanopore Technologies para menos de 0,005 por cento - mesmo ao sequenciar muitos trechos longos de DNA de uma vez.

p "O MinION revolucionou o campo da genômica ao liberar o sequenciamento de DNA dos confins de grandes laboratórios, "diz Ryan Ziels, professor assistente de engenharia civil na University of British Columbia e co-autor do estudo, que foi publicado esta semana em Métodos da Natureza . "Mas até agora, os pesquisadores não têm sido capazes de confiar no dispositivo em muitas configurações por causa de sua taxa de erros pronta para uso bastante alta. "

p As sequências do genoma podem revelar muito sobre um organismo, incluindo sua identidade, sua ancestralidade, e seus pontos fortes e vulnerabilidades. Os cientistas usam essas informações para entender melhor os micróbios que vivem em um determinado ambiente, bem como desenvolver ferramentas de diagnóstico e tratamentos.

p Mas sem sequenciadores de DNA portáteis precisos, detalhes genéticos cruciais podem ser perdidos quando a pesquisa é conduzida em campo ou em laboratórios menores.

p Então, Ziels e seus colaboradores na Aalborg University criaram um sistema de código de barras exclusivo que pode tornar as plataformas de sequenciamento de DNA de longa leitura, como o MinION, mais de 1000 vezes mais precisas.

p Depois de marcar as moléculas-alvo com esses códigos de barras, os pesquisadores procedem normalmente - amplificando, ou fazendo várias cópias de, as moléculas marcadas usando a técnica de PCR padrão e sequenciamento do DNA resultante.

p Os pesquisadores podem então usar os códigos de barras para identificar facilmente e agrupar fragmentos de DNA relevantes nos dados de sequenciamento, em última análise, produzindo sequências quase perfeitas de fragmentos que são até 10 vezes mais longos do que as tecnologias convencionais podem processar. Trechos mais longos de DNA permitem a detecção até mesmo de pequenas variações genéticas e a montagem de genomas em alta resolução.

p "Uma coisa bonita sobre esse método é que ele é aplicável a qualquer gene de interesse que possa ser amplificado, "diz Ziels, cuja equipe disponibilizou o código e o protocolo para processamento dos dados de sequenciamento por meio de repositórios de código aberto.

p Isso significa que pode ser muito útil em qualquer campo onde a combinação de informações genômicas de alta precisão e longo alcance é valiosa, como a pesquisa do câncer, pesquisa de plantas, genética humana e ciência do microbioma. "

Ryan Ziels, Co-autor do estudo e professor assistente de Engenharia Civil, University of British Columbia

p Ziels está atualmente colaborando com o Metro Vancouver para desenvolver uma versão expandida do método que permite a detecção quase em tempo real de microorganismos na água e esgoto.

p Com uma imagem precisa dos microrganismos presentes em seus sistemas de água, diz Ziels, as comunidades podem ser capazes de melhorar suas estratégias de saúde pública e tecnologias de tratamento - e controlar melhor a disseminação de microorganismos prejudiciais como o SARS-CoV-2.

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