真核基因组的组装，有纳米孔就够了

　　

生物通报道 农业生物技术公司KeyGene近日只利用纳米孔测序仪MinION生成的序列，组装了立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）的基因组。立枯丝核菌是一种农业害虫，感染一些重要的经济作物，包括玉米、水稻和大豆。

在BioRxiv网站的预印本上，KeyGene的Martin de Vos及其同事介绍了他们的读长优化方法，这使得他们能够生成高度连续的组装，比之前利用短读长测序方法获得的组装要长得多。不过他们也指出，基于纳米孔的组装有着较高的错误率。尽管如此，研究人员认为，这仍是一种高性价比的方法。

在这项研究中，研究人员利用大小选择，从立枯丝核菌的样品中筛掉小的DNA片段，只留下高分子量的DNA。他们从中生成了三个长插入片段的纳米孔文库：两个是用随机剪切的DNA制备的，片段的平均长度分别为12.5 kb和18.8 kb，而第三个则来自完整的基因组DNA。

之后，研究人员利用Oxford Nanopore的MinION测序仪对这些文库进行测序，产生了近77,800条序列，转化成834 Mb，而平均读长为10.7 kb。他们指出，大多数长序列来自未剪切的文库。

De Vos及其同事利用canu assembler将这些序列组装成606个contig，它们跨越54 Mb，其中N50 contig的长度为199 kb。研究人员表示，这是目前最为连续的立枯丝核菌组装，也是仅仅利用纳米孔序列组装成的最大基因组。

研究人员进一步将他们的组装结果与Illumina MiSeq双端测序的结果进行比较。MiSeq运行产生了1390万条合并的序列，其平均读长为360个核苷酸，这些序列可组装成123,016个contig，总长度为71 Mb，而N50 contig的长度为1,029个核苷酸。

研究人员报告称，如果他们假设MiSeq的数据是完美的，那么纳米孔组装的错误率如下：每2186个碱基有一个替换错误，每700个碱基有一个插入错误，每297个碱基有一个缺失错误。

尽管这个错误率高于预期，但研究人员仍乐观表示，纳米孔测序技术和试剂的改进也许能够解决这个问题。他们指出，未来计划用高分子量DNA片段和高通量的PromethIon测序仪来对付高度重复的植物基因组。（生物通 余亮）

原文检索

The megabase-sized fungal genome of Rhizoctonia solani assembled from nanopore reads only.

doi: http://dx.doi.org/10.1101/084772