Hybridisation capture allows DNA damage analysis of ancient marine eukaryotes.
Hybridisation capture allows DNA damage analysis of ancient marine eukaryotes.
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杂交捕获允许古海洋真核生物的DNA损伤分析。
DOI：
10.1038/s41598-021-82578-6
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发表时间：
2021-02-05
影响因子：
4.6
通讯作者：
Cooper A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Armbrecht L;Hallegraeff G;Bolch CJS;Woodward C;Cooper A
海洋沉积古DNA（sedaDNA）越来越多地被用于研究过去的海洋生态系统，然而，研究受到严重限制，因为海底保存的DNA含量非常低，并且缺乏生物信息学工具来验证宏基因组数据中的sedaDNA。我们应用杂交捕获“诱饵”技术来靶向海洋真核生物sedaDNA（特别是浮游植物和浮游动物，“Planktonbaits 1”;和有害藻华分类群，“HABbaits 1”），与鸟枪测序相比，这导致真核生物的相对丰度分别增加了4倍和9倍。我们进一步使用生物信息学工具“HOPS”来鉴定sedaDNA组分，建立了一个新的代理来评估sedaDNA的真实性，“%真核生物sedaDNA损伤”，这与海底深度呈正相关。我们使用这个代理报告有史以来第一次的DNA损伤配置文件从海洋浮游植物物种，无处不在的球石藻Emiliania huxleyi。我们的方法为详细研究海洋真核生物在地质时间尺度上的长期变化和进化开辟了新的途径。
Marine sedimentary ancient DNA (sedaDNA) is increasingly used to study past ocean ecosystems, however, studies have been severely limited by the very low amounts of DNA preserved in the subseafloor, and the lack of bioinformatic tools to authenticate sedaDNA in metagenomic data. We applied a hybridisation capture ‘baits’ technique to target marine eukaryote sedaDNA (specifically, phyto- and zooplankton, ‘Planktonbaits1’; and harmful algal bloom taxa, ‘HABbaits1’), which resulted in up to 4- and 9-fold increases, respectively, in the relative abundance of eukaryotes compared to shotgun sequencing. We further used the bioinformatic tool ‘HOPS’ to authenticate the sedaDNA component, establishing a new proxy to assess sedaDNA authenticity, “% eukaryote sedaDNA damage”, that is positively correlated with subseafloor depth. We used this proxy to report the first-ever DNA damage profiles from a marine phytoplankton species, the ubiquitous coccolithophore Emiliania huxleyi. Our approach opens new avenues for the detailed investigation of long-term change and evolution of marine eukaryotes over geological timescales.
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