NpScarf: новая методика изучения генома
Австралийские ученые представили новый способ исследования ДНК. Методика позволяет восстановить целый геном микроорганизма, не требуя огромных затрат.
Высокая точность технологии секвенирования позволила проводить исследования генома практически любого организма на планете.
Большинство исследователей на сегодняшний день используют короткую технологию чтения и, следовательно, не могут однозначно трактовать повторяющиеся фрагменты, которые в изобилии присутствуют в большинстве геномов. Ученые вынуждены разрушать их, чтобы исключить возможные повторения.
Эти последовательности часто играют важные биологические роли, например, опосредуют боковой перенос генов между некоторыми видами бактерий. Анализируя их, можно определить ключевые характеристики микроорганизмов, такие как резистентность к антибактериальным средствам или высокая патогенность.
Эту проблему решает длинная технология чтения.
Современные исследователи пользуются несколькими алгоритмами, одним из которых является De Novo. Он способен собрать полный бактериальный геном, но из-за высокой частоты ошибок подход требует значительных объемов данных секвенирования и больших вычислительных ресурсов.
Устройство для секвенирования MINION фиксирует изменения электрического тока при прохождении одноцепочной молекулы ДНК через нанопоры, а полученный сигнал использует для идентификации последовательности нуклеотидов. Методика дает возможность проанализировать данные сразу после их получения и прекратить исследование, как только была получена нужная информация.
Новейшей разработкой стал гибридный ассемблер npScarf, который может завершить сборку генома, используя фрагменты, полученные при использовании короткой технологии чтения, опираясь на данные MINION. В ходе исследования прибор постоянно сообщает качество сборки, чтобы ученые могли остановить ее, как только достигли поставленной цели.
Авторы продемонстрировали, что с помощью методики можно генерировать более полные и точные геномы, чем при использовании существующих инструментов. При этом способ менее затратный.
NpScarf делает возможным изучение позиционирования геномных последовательностей в режиме реального времени. По мнению ученых, это может стать полезным в работах, касающихся антибактериальной резистентности.