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【三代测序传】——微生物学和传染病研究中的捕获测序

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浏览:- 发布日期:2017-08-28 13:58:56【

解决病毒或宏基因组样本中的复杂群体;

  • 确定多重插入噬菌体元件的顺序和方向;

  • 目标区域在宿主生物体内——研究病毒整合和整合位点;

  • 整个目标区域内的相位变化;

  • 进行复合多轨迹序列分型(Multiplexedmulti-Locus Sequence Typing,MLST)。

  • 靶向测序可以让您专注于微生物基因组中的特定区域,减少研究成本并增加测序深度。这些区域可能包括重复扩增(Repeat Expansions)或质粒,这对微生物的综合表征至关重要,因为它们可能有助于致病性,耐药性或对分类群之间进化关系的评估。虽然许多测序平台能够解决SNP的差异,但短读长测序平台难以表征整个微生物变异所需的较大区域的遗传变异。单分子实时(SMRT)测序提供了在其基因组背景下明确分辨特定感兴趣区域内的结构变体所需的读取长度。此外,SMRT测序允许鉴定复杂微生物群体的个体成员,包括16SrRNA物种水平鉴定以及完整质粒或病毒准种的分离。

    特色研究:人体细胞中的病毒序列整合[1]

    该研究是SMRT测序首次鉴定腺相关病毒(AAV)整合的染色体分布。在HeLa细胞中腺病毒群(adeno-associated virus,AAV)2型整合的全基因组分析显示野生型AAV在许多基因组位点上整合,包括染色体19q13.42上的AAVS1。这种整合对多种GAGY/C重复(类似于AAV Rep-binding位点)具有偏好性,而反向缺失的AAV载体(rAAV)显示出随机性。分析显示,野生型AAV和rAAV均优选开放的染色质区域。虽然AAV整合的基因组特征很大程度上重现了以前的发现,但是一些整合的模式与之前的描述不同。人类成纤维细胞和HeLa细胞的DNA酶Seq数据揭示了与变异热点偏好相关的优选AAV整合热点的变体染色质可接近性。人类组织中包括肝脏,肌肉,心脏,脑,皮肤和胚胎干细胞在内的这些位点的DNA酶Seq图谱进一步突显了染色质变异的可接近性。总而言之,AAV整合取决于细胞型特异性,变异染色质可及性导致rAAV的随机整合,而野生型AAV整合位点聚集在GAGY / C重复序列附近。

    图1 | Library preparation for third-generation PacBio sequencing of AAV integration sites.

    图2 | Third-generation PacBio-based DNA sequencing results.

    图3 | Chromosomal distribution of AAV integration sites and associated genomic features.

    图4 | Association of AAV integration near DNase I sites and markers for epigenetic modi?cations.

    图5 | DNase-Seq data of AAV integration hot spots from primary human tissues, isolated cell types, and embryonic stem cells.

    图6 | Integration in the vicinity of consensus Rep-binding sites (RBS).

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