Ученые опровергли устоявшееся мнение об эффективности методов секвенирования ДНК нового поколения

Новое исследование, опубликованное в Scientific Reports, показывает, что популярный метод измерения микробного биоразнообразия не так точен, как считалось ранее.

Международная группа исследователей, включая доктора Мерсера Р. Бруглера из City Tech, CUNY, сравнила два метода NGS — ампликонное и дробовидное (shotgun) секвенирование — на образцах воды из четырех крупных речных пойм Бразилии (Амазонка, Арагуая, Парана и Пантанал).

Ключевые результаты:

• Менее 50% типов (phyla), идентифицированных с помощью ампликонного секвенирования, были обнаружены при дробовидном секвенировании. Это ставит под сомнение устоявшуюся догму, что метод shotgun выявляет больше разнообразия.
• Ампликонное секвенирование также выявило примерно на 27% больше семейств (families).
• В целом, данные ампликонного секвенирования оказались более надежными в анализах биоразнообразия и экологии сообществ на разных таксономических уровнях.

Исследование вдвое превышает объем выборки аналогичных работ и впервые интегрирует экологические данные (например, pH, температура, питательные вещества) с каждого участка, выявляя различные корреляции в зависимости от используемых данных.

Выводы и последствия:

Полученные результаты указывают на фундаментальные различия методов, ранее не освещавшиеся в исследованиях. Учитывая малое количество таксонов, идентифицируемых при сочетании данных shotgun с клад-ориентированными таксономическими алгоритмами, к предыдущим исследованиям, количественно оценивавшим биоразнообразие с помощью таких биоинформатических инструментов, следует относиться с осторожностью или пересмотреть их.

Тем не менее, метод shotgun обладает комплементарными преимуществами, которые следует учитывать при планировании проектов. Результаты этой работы повлияют на переоценку предыдущих анализов микробного биоразнообразия, использовавших данные shotgun, а также на подходы к секвенированию и анализу микробной ДНК в будущем.