Long-read sequencing for identification of insertion sites in large transposon mutant libraries.
Long-read sequencing for identification of insertion sites in large transposon mutant libraries.
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DOI：
10.1038/s41598-022-07557-x
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发表时间：
2022-03-03
影响因子：
4.6
通讯作者：
Charles IG
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yasir M;Turner AK;Lott M;Rudder S;Baker D;Bastkowski S;Page AJ;Webber MA;Charles IG
转座子插入位点测序（TIS）是一种将基因型与表型相关联的有效方法。然而，迄今为止描述的所有TIS方法都使用短核苷酸序列读段，其不能唯一地确定重复基因组序列内的转座子插入位置，其中重复单元长于序列读段长度。为了克服这一限制，我们开发了一种使用牛津纳米孔测序技术的TIS方法，该技术生成并使用长核苷酸序列读数;我们将这种方法称为LoRTIS（长读转座子插入位点测序）。LoRTIS使转座子插入位点在大肠杆菌长重复遗传元件内的独特定位成为可能。coli中的转座酶基因，如插入序列的转座酶基因和~ 5 kb核糖体RNA操纵子的拷贝。我们证明了LoRTIS是可重复的，提供了与短读TIS方法相当的结果，用于必需基因，并且在重复元件周围具有更好的分辨率。我们使用的Oxford Nanopore测序设备具有成本效益，体积小，易于携带。因此，LoRTIS是唯一识别长重复遗传元件内转座子插入位点的有效手段，并且可以轻松运输到无法使用昂贵DNA测序设施的实验室并在其中使用。
Transposon insertion site sequencing (TIS) is a powerful method for associating genotype to phenotype. However, all TIS methods described to date use short nucleotide sequence reads which cannot uniquely determine the locations of transposon insertions within repeating genomic sequences where the repeat units are longer than the sequence read length. To overcome this limitation, we have developed a TIS method using Oxford Nanopore sequencing technology that generates and uses long nucleotide sequence reads; we have called this method LoRTIS (Long-Read Transposon Insertion-site Sequencing). LoRTIS enabled the unique localisation of transposon insertion sites within long repetitive genetic elements of E. coli, such as the transposase genes of insertion sequences and copies of the ~ 5 kb ribosomal RNA operon. We demonstrate that LoRTIS is reproducible, gives comparable results to short-read TIS methods for essential genes, and better resolution around repeat elements. The Oxford Nanopore sequencing device that we used is cost-effective, small and easily portable. Thus, LoRTIS is an efficient means of uniquely identifying transposon insertion sites within long repetitive genetic elements and can be easily transported to, and used in, laboratories that lack access to expensive DNA sequencing facilities.
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