Readfish enables targeted nanopore sequencing of gigabase-sized genomes.
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DOI：
10.1038/s41587-020-00746-x
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发表时间：
2021-04
影响因子：
46.9
通讯作者：
Loose M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Payne A;Holmes N;Clarke T;Munro R;Debebe BJ;Loose M
纳米孔测序仪可用于通过反转单个纳米孔上的电压来选择性地对池中的某些DNA分子进行测序，以拒绝特定序列，从而实现富集和耗尽以解决生物学问题。以前，我们使用动态时间扭曲将信号映射到参考基因组来实现这一点，但该方法需要大量的计算资源，并且不能扩展到千兆字节大小的参考。在这里，我们通过使用GPU基础调用来克服这一限制。我们显示富集特定的染色体从人类基因组和低丰度的生物体在混合人群中没有先验知识的样品组成。最后，我们富集了包含来自10，000个人类基因的25，600个外显子和与癌症有关的717个基因的靶向组，在<15小时的测序中鉴定了NB 4细胞系中的PML-RARA融合体。这些方法可以用于有效地筛选任何靶基因组，而无需使用任何计算机和合适的GPU进行专门的样品制备。我们的工具包readfish可以在https://www.github.com/looselab/readfish上找到。
Nanopore sequencers can be used to selectively sequence certain DNA molecules in a pool by reversing the voltage across individual nanopores to reject specific sequences, enabling enrichment and depletion to address biological questions. Previously, we achieved this using dynamic time warping to map the signal to a reference genome, but the method required substantial computational resources and did not scale to gigabase-sized references. Here we overcome this limitation by using GPU base calling. We show enrichment of specific chromosomes from the human genome and of low-abundance organisms in mixed populations without a priori knowledge of sample composition. Finally, we enrich targeted panels comprising 25,600 exons from 10,000 human genes and 717 genes implicated in cancer, identifying PML-RARA fusions in the NB4 cell line in <15 hours sequencing. These methods can be used to efficiently screen any target panel of genes without specialised sample preparation using any computer and suitable GPU. Our toolkit, readfish, is available at https://www.github.com/looselab/readfish.
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