10万个细菌完成图计划 | 希望组携三代测序技术亮相第三届人体微生物组创新未来者大会

2018年7月28日,微生物组领域备受瞩目的第三届人体微生物组创新未来者大会在上海小南国花园酒店隆重举行。本次大会由同济大学附属第十人民医院主办,锐翌生物科技承办,大会吸引了国内外微生物组领域四百多位参会代表,包括有三十多位Speaker、七十多位企业代表,以及众多对本领域感兴趣的青年学者及投资人。大会聚焦微生物组与人体健康、微生物组与肿瘤免疫治疗、菌群移植研究、微生物组产业研讨等议题,共同讨论中国微生物组产业的发展前景。

同济大学附属第十人民医院秦环龙院长发表了大会开幕致辞。随后,同济大学医学院党委书记张军教授对来自国内外的嘉宾表示了热烈的欢迎并宣布大会正式开始。

7月29日下午,希望组CEO汪德鹏先生和微生物线研发总监樊俊鹏博士做了题为“三代测序在微生物组研究中的机遇与挑战”的演讲,通过对比二代测序(NGS)和三代测序(TGS)特点,向与会专家学者介绍了TGS的测序原理和优势,并重磅推出“10万个细菌完成图计划”,旨在加速建立微生物参考基因组数据库,从而推动微生物组的研究。

汪总提到:目前大部分高通量测序还是二代测序,但是NGS还不够完美,测序数据读长短,测序过程需要扩增导致其测序数据具有碱基偏好性,因此肠道菌群宏基因组拼接的时候是碎片化的、不完整的,无法得到准确的单体型、完整的质粒,也无法完全区别菌株内部的差异性。三代测序以PacBio和ONT为代表,最大优点是超长的读长,可以轻松跨越基因组的重复序列区域,再加上其单分子测序,基本没有覆盖度偏向性(Bias),从而可以完美地用于微生物宏基因组检测。希望组这几年一直在研究基于三代测序的微生物宏基因组研究,随着测序技术和试剂的不断升级,读长的逐渐增加,三代测序技术进行宏基因组研究将会有新的突破。为此,希望组重磅推出“10万个细菌完成图计划”,旨在加速建立微生物参考基因组数据库,让1%以上丰度的细菌组装成完成图,推动微生物组的研究,从而在微生物组领域掀起了一个新的浪潮。

樊俊鹏博士结合2个实际测序案例,证明了三代测序可以组装出更连续、更准确的宏基因组。第一个例子介绍了2016年发表在mBio上的一篇人皮肤宏基因组的文章,作者利用二代和三代测序技术对样品中的模仿棒状杆菌组装结果进行比较,发现二代组装出171条contig,连续性比较差,完整度98.5%,三代组装出6条contig,这6条contig能进一步连接成环状基因组,完整度100%,这表明三代测序能获得比二代测序更好的组装结果。第二个例子是希望组团队与锐翌基因团队近期合作的检测一个健康人的肠道宏基因组,通过NGS和TGS数据的比对,发现仅68% TGS数据就覆盖了90% NGS数据,说明TGS数据获得了更多的样本基因组信息。进一步对NGS和TGS的数据分别进行宏基因组初步组装,通过对比一个宿主为肠沙门氏菌的噬菌体基因组(PhageX),发现TGS组装得到的PhageX的基因组比NGS的更加准确,从而进一步证明了TGS可以组装出更连续、更准确的宏基因组。继续通过统计Phage X和肠沙门氏菌的比例,可以看到PhageX的丰度是肠沙门氏菌的100倍左右,推断PhageX刚刚帮助人体抵御了一次肠沙门氏菌的感染。

TGS用于宏基因组测序具有很大的优势,对数据进行更深一步挖掘还可以获得更多的基因组信息和表观遗传组信息。此外,TGS测序数据也存在注释率过低的情况,大约只有45%的CCS能够注释到种水平,这表明环境中存在着大量的未知物种。如果想要提高物种注释率,我们需要更加完整的人体微生物基因组数据库。

正是基于此,希望组推出了“10万个细菌完成图计划”,该计划将采用最新的ONT PromethION平台对单菌完成图进行检测,产量为50G/Cell,1天可达到1T的数据量,价格低至3000元一个细菌完成图!!!我们期望更多的老师和同行加入到该计划中,一起加速完善微生物参考基因组数据库,从而推动微生物组的研究。

0 回复

发表评论

想参加讨论吗?
请尽情讨论吧!

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注