Forskare identifierar ett enkelt sätt att eliminera sekvensfel som produceras av bärbar DNA -sekvenserare

Forskare har hittat ett enkelt sätt att eliminera nästan alla sekvensfel som produceras av en allmänt användbar bärbar DNA -sekvens, möjligen möjliggör för forskare som arbetar utanför laboratoriet att studera och spåra mikroorganismer som SARS-CoV-2-viruset mer effektivt.

Med hjälp av speciella molekylära taggar, laget kunde minska felfrekvensen på fem till 15 procent av Oxford Nanopore Technologies MinION-enhet till mindre än 0,005 procent-även vid sekvensering av många långa sträckor av DNA åt gången.

"MinION har revolutionerat genomicsområdet genom att frigöra DNA -sekvensering från stora laboratorier, säger Ryan Ziels, en biträdande professor i civilingenjörer vid University of British Columbia och medförfattare till studien, som publicerades i veckan i Naturmetoder . "Men tills nu, forskare har inte kunnat lita på enheten i många inställningar på grund av dess ganska höga felhastighet. "

Genomsekvenser kan avslöja mycket om en organism, inklusive dess identitet, dess anor, och dess styrkor och sårbarheter. Forskare använder denna information för att bättre förstå mikroberna som lever i en viss miljö, samt att utveckla diagnostiska verktyg och behandlingar.

Men utan exakta bärbara DNA -sekvenserare, viktiga genetiska detaljer kan missas när forskning bedrivs på fältet eller i mindre laboratorier.

Så Ziels och hans medarbetare vid Aalborg University skapade ett unikt streckkodningssystem som kan göra långlästa DNA-sekvensplattformar som MinION över 1000 gånger mer exakta.

Efter att ha taggat målmolekylerna med dessa streckkoder, forskare fortsätter som de brukar - förstärker, eller göra flera kopior av, de märkta molekylerna med användning av standard PCR -teknik och sekvensering av det resulterande DNA:t.

Forskarna kan sedan använda streckkoderna för att enkelt identifiera och gruppera relevanta DNA -fragment i sekvenseringsdata, slutligen producera nästan perfekta sekvenser från fragment som är upp till 10 gånger längre än konventionell teknik kan bearbeta. Längre DNA -sträckor möjliggör upptäckt av även små genetiska variationer och sammansättning av genomer i hög upplösning.

"En vacker sak med denna metod är att den är tillämplig på alla gener av intresse som kan amplifieras, säger Ziels, vars team har gjort koden och protokollet för behandling av sekvensdata tillgängliga via öppna källor.

Det betyder att den kan vara mycket användbar inom alla områden där kombinationen av högprecision och genomisk genomisk information är värdefull, som cancerforskning, växtforskning, mänsklig genetik och mikrobiomvetenskap. "

Ryan Ziels, Studera medförfattare och assisterande professor i samhällsbyggnadsteknik, University of British Columbia

Ziels samarbetar för närvarande med Metro Vancouver för att utveckla en utökad version av metoden som gör det möjligt att upptäcka mikroorganismer i nästan realtid i vatten och avloppsvatten.

Med en exakt bild av mikroorganismerna som finns i deras vattensystem, säger Ziels, samhällen kanske kan förbättra sina folkhälsostrategier och behandlingstekniker-och bättre kontrollera spridningen av skadliga mikroorganismer som SARS-CoV-2.

• Cancer Microbiome Atlas ger en tydligare bild av mikrobiota som lever i organ
• Forskare upptäcker en ny metod för att hämma intrahepatiskt kolangiokarcinom