Blue Pippin 助力我國(guó)首繪中國(guó)人泛基因組參考圖譜
瀏覽次數(shù):721 發(fā)布日期:2023-6-25
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2023年6月14日,中央電視臺(tái)新聞?lì)l道報(bào)道,日前由復(fù)旦大學(xué)、西安交通大學(xué)等26個(gè)科研單位,聯(lián)合開(kāi)展研究繪制出了基于我國(guó)36個(gè)族群的中國(guó)人泛基因組參考圖譜,相關(guān)成果于北京時(shí)間6月14日在國(guó)際權(quán)威期刊《Nature》雜志發(fā)表。這也是我國(guó)科學(xué)家首次自主進(jìn)行本國(guó)人群全景圖譜式泛基因組研究所取得的第一個(gè)重大成果。
相較于來(lái)自單一個(gè)體的基因組,泛基因組參考圖譜范圍更廣泛,包含了一個(gè)物種或群體中所有基因組的全集。此次的CPC(中國(guó)泛基因組聯(lián)盟)發(fā)布的序列結(jié)合了來(lái)自中國(guó)36個(gè)少數(shù)民族的58例樣本,證實(shí)了高質(zhì)量的群體特異性基因組在遺傳和醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的必要性,幫助我們更全面地理解東亞人群,尤其是中國(guó)人群的基因組變異。
文章對(duì)代表中國(guó)36個(gè)族群的58個(gè)樣本采用最新的基因組測(cè)序技術(shù)進(jìn)行了深度測(cè)序,結(jié)合最新的單倍型基因組組裝方法,獲取了116個(gè)高質(zhì)量單倍型基因組,并以圖基因組的方式構(gòu)建了高質(zhì)量中國(guó)人群參考泛基因組。
文章標(biāo)題截圖,圖片來(lái)源《Nature》
央視新聞報(bào)道截圖
文中測(cè)序技術(shù)同時(shí)使用NGS高通量測(cè)序、PacBio HiFi測(cè)序以及Oxford Nanopore長(zhǎng)度長(zhǎng)測(cè)序。結(jié)合最新的單倍型基因組組裝方法,獲取了116個(gè)高質(zhì)量單倍型基因組,并以圖基因組的方式構(gòu)建了高質(zhì)量中國(guó)人群參考泛基因組。圖譜總共包含約3.01 Gb個(gè)堿基對(duì)的序列信息,在現(xiàn)有人類參考基因組的基礎(chǔ)上新增了約1.9億個(gè)堿基對(duì)的新序列,包含約590萬(wàn)個(gè)小變異(單核苷酸多態(tài)性變異和小規(guī)模插入/缺失變異)和約3.4萬(wàn)個(gè)結(jié)構(gòu)變異(Structural variation, SV),涉及至少1367個(gè)蛋白編碼基因復(fù)制事件等。其中,約500萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)新序列存在于95%以上的單倍型中,被視為中國(guó)人群基因組核心序列,可能與中國(guó)人群特有的較為穩(wěn)定的生物學(xué)功能或表型特征相關(guān)。
文章中Blue Pippin用于HiFi測(cè)序片段篩選
文章中用到的PacBio HiFi 測(cè)序技術(shù),可同時(shí)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)讀長(zhǎng)和高準(zhǔn)確度的DNA測(cè)序。為了確保HiFi測(cè)序的產(chǎn)量和質(zhì)量,需要將DNA文庫(kù)大小控制在15-25kb范圍內(nèi)。因此,高精度的片段篩選是PacBio HiFi測(cè)序的關(guān)鍵步驟之一。Sage Science公司提供的基于脈沖場(chǎng)電泳的全自動(dòng)DNA片段回收儀Blue Pippin則可以實(shí)現(xiàn)上述需求,現(xiàn)已成為HiFi文庫(kù)構(gòu)建的金標(biāo)準(zhǔn)和建庫(kù)必備工具之一。
文章中使用PippinHT篩選保留50kb及100kb以上的DNA片段配合Nanopre測(cè)序
另一項(xiàng)用到的是Oxford Nanopore納米孔測(cè)序技術(shù),它具備超長(zhǎng)讀長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì),有效解決人類、動(dòng)植物大基因組拼接難的問(wèn)題,跨越染色體上的測(cè)序困難區(qū)(dark region)。在大基因組拼接、大片段結(jié)構(gòu)變異分析、突變定相分析等研究領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用。為更好的發(fā)揮Nanopore測(cè)序的優(yōu)勢(shì),要求在建庫(kù)過(guò)程中盡可能的保留長(zhǎng)片段DNA,靈活、高效去除小片段DNA,從而獲得高質(zhì)量的Nanopore測(cè)序數(shù)據(jù)。PippinHT等系列產(chǎn)品目前在Nanopore客戶中也得到廣泛應(yīng)用。
原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41586-023-06173-7
Sage Science是全球領(lǐng)先的研發(fā)制造Pippin系列全自動(dòng)DNA片段回收儀的生產(chǎn)廠家,采用了脈沖場(chǎng)電泳原理,可精準(zhǔn)回收常規(guī)直流電泳無(wú)法有效分離的大分子DNA,并且擁有多項(xiàng)美國(guó)技術(shù)專利,可以高效完成不同長(zhǎng)度范圍的DNA片段的精準(zhǔn)回收,廣泛用于二代測(cè)序、三代測(cè)序以及多種分子生物學(xué)相關(guān)領(lǐng)域。此外,Sage Science最近推出了新的篩選模式“Range+T”,結(jié)合相應(yīng)的預(yù)制膠試劑盒,可以進(jìn)一步提高9-30kb范圍內(nèi)片段篩選的分辨率,從而助力PacBio HiFi 測(cè)序及Nanopore測(cè)序獲取質(zhì)量更高的測(cè)序數(shù)據(jù)。
環(huán)亞生物科技有限公司作為美國(guó)Sage Science公司在中國(guó)區(qū)的獨(dú)家代理商,自2011年以來(lái)將Sage Science的產(chǎn)品線引入國(guó)內(nèi),一直為國(guó)內(nèi)用戶提供專業(yè)的全自動(dòng)DNA片段回收系統(tǒng)的安裝調(diào)試、應(yīng)用培訓(xùn)、技術(shù)支持與售后維護(hù)工作,贏得客戶的一致好評(píng)與信任。
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