Новый метод секвенирования для образцов микробиома с низкой биомассой, деградированных или загрязненных
Исследовательская группа под руководством Циндаоского института биоэнергетики и биопроцессных технологий (QIBEBT) Китайской академии наук разработала недорогой метод метагеномного секвенирования. Он позволяет с высоким разрешением раскрыть полную «картину» организмов в микробиоме, даже из образцов с низкой биомассой, деградированных или загрязненных.
Их исследование было опубликовано в Genome Biology 26 января.
Существуют два основных подхода: секвенирование ампликонов и полное метагеномное секвенирование (WMS). Первый дешев, но дает информацию только на уровне рода и не может одновременно идентифицировать бактерии, археи, грибы и вирусы. WMS захватывает полные последовательности ДНК всего в образце с высоким разрешением, но он гораздо дороже и требует большого количества высококачественной ДНК.
Исследователи разработали метод «2bRAD-M» (2bRAD sequencing for Microbiome). Он использует ферменты рестрикции типа IIB для расщепления геномной ДНК из образцов на фрагменты длиной 25-33 пары оснований. Метод секвенирует только эти фрагменты — около 1% метагенома — и может создавать профили для бактерий, архей и грибов вплоть до уровня вида.
«Требуя всего одной пикограммы (тысячной доли нанограмма) общей ДНК, процесс может дешево и точно генерировать высокоразрешающие профили даже для трудносеквенируемых образцов с высоким загрязнением ДНК хозяина или сильно фрагментированной ДНК», — сказал Хуан Ши, соавтор статьи.
Исследователи показали, что с помощью 2bRAD-M можно надежно выявлять профили микробиома из образцов тканей рака шейки матки, фиксированных формалином и залитых в парафин (FFPE), которые обычно содержат мало ДНК, деградированы или загрязнены человеческой ДНК. Такие профили потенциально могут быть использованы для ранней диагностики рака.
«В конечном счете, мы надеемся, что 2bRAD-M станет экономически эффективным, популярным инструментом для исследования микробиома», — добавил профессор Ван Ши из Океанского университета Китая.