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PacBio测序技术揭秘最有趣的基因组-澳洲野狗
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新南威尔士大学领导的研究团队近日对澳洲野狗（dingo）的基因组进行了测序和组装，希望借此了解犬驯化的整体状况，以及澳洲野狗在澳大利亚的历史。新南威尔士大学的Bill Ballard周一在动植物基因组大会（PAG）上介绍了研究进展。 澳洲食物链最顶端的猎食者-澳洲野狗 澳洲野狗（学名：Canis lupus dingo）：在生物学分类属于灰狼的一个亚种。雄性明显高大于雌性，体长81-111厘米，尾长31厘米，肩高40-65 厘米，雄性体重12-22千克，雌性体重11-17千克。具有优雅的长脚，动作非常敏捷，其运动、速度和耐力都极优秀。皮毛体色丰富，总体是典型的沙质色，包括姜色、金色、红色、褐色、乳白色，甚至还发现过纯黑和纯白色的个体，外貌与普通家犬无异。 澳洲野狗赢得Pacbio SMRT资助计划 澳洲猎狗基因组测序项目由悉尼大学的Claire Wade共同领导，赢得了去年PacBio的SMRT资助计划。这只名为Sandy的澳洲野狗打败了粉红鸽子、爆裂甲壳虫和亚洲蛇等对手，在“世界上最有趣基因组”的评选中一举夺得冠军。 在测序行动中，研究人员将Sandy血液和皮肤样本中的基因组DNA送到美国亚利桑那基因组学研究所，用于PacBio长读长测序。测序过程共产生了1500亿个碱基的原始数据。接着，他们利用德国Computomics公司的Falcon组装工具对这些序列进行从头组装。 之后，研究人员添加10X Genomics的Chromium linked reads以获得更长的scaffold，并利用Bionano Genomics的Irys mapping工具来进一步建立超级scaffold。在此过程中，他们能够不断减少contig，并逐步增加组装的contig N50，获得了24亿个碱基的澳洲野狗基因组。 同时，研究小组也准备对家犬和狼的基因组进行分析。据介绍，他们计划利用PacBio测序、10X Genomics序列和Bionano Genomics mapping，将Sandy的基因组与灰狼和德国牧羊犬的基因组进行比较。 此外，他们还将对圈养的澳洲野狗开展转录组测序，以协助基因组注释工作。Ballard解释说，这种家犬-野狗-狼的比较有望为犬的驯化提供线索，同时让人们深入了解澳洲野狗在澳大利亚的历史。 人们普遍认为，澳洲野狗在5,000到8,000年前来到澳大利亚。不过，一些证据互相矛盾，使情况变得更加复杂。同时，澳洲野狗也引起了广泛的争论。有人认为它们是澳洲标志性的食肉动物，有人则认为它们是羊群的祸害。 不过，有证据表明，澳洲野狗从来就没有真正被驯化。它的基因组中似乎只含有一个拷贝的淀粉酶基因。这个基因在家犬中大量重复，大概是为了帮助汪星人更好地消化淀粉类食物。 为什么对于SMRT测序，全世界的科学家如此铁粉，那么就让TBC小编我为大家一一解读吧 SMRT技术原理 该测序也是基于边合成边测序的原理，这项技于使用了Zero-ModeWaveguide(ZMW)(零级波导)。测序的过程：被荧光标记磷酸集团的核苷酸在聚合酶活性位点上与模板链结合（每种脱氧核苷酸被不用颜色的染料标记），被激发出荧光，在荧光脉冲结束后，被标记的磷酸集团被切割并释放，聚合酶转移到下一个位置，下一个脱氧核苷酸连接到位点上开始释放荧光脉冲，进行下一个循环。 SMRT技术特点 1 利用测序过程聚合酶反应的动力学变化，首次实现对碱基修饰进行直接测序。 2 超长的读长：平均测序读长能达到7,000-8,000bp，最长读长能达到3,0000bp； 3 准确率高：对基因组组装和基因组变异检测，可以最多达到99.999%的准确率； 4 敏感性强：可以检测频率在0.1%的minor variants； 5 无PCR扩增偏好性：样本不需要进行PCR扩增，避免了覆盖度不均一和PCR artifacts； 6 最小的GC偏好性（GC bias）：在极端高GC和极端低GC区域，可以轻松测定，从而保证序列的均匀覆盖度。 |
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