Nanopore长读长测序让基因组组装更连续,小丑鱼Nanopore和Illmina混合组装基因组发表

小丑鱼主要栖息于泻湖及珊瑚礁区,与海葵有着密不可分的共生关系,因此又称海葵鱼。小丑鱼雌雄同体及与海葵互利共生的特性,吸引了研究人员广泛的关注。2018年1月在GigaScience发表了关于澳洲小丑鱼(Amphiprion ocellaris)的第一个利用Nanopore和Illumina混合组装基因组文章。研究结果显示,Nanopore数据的引入能明显增强基因组组装的连续性和完整度

小丑鱼基因组大小预估为791 Mb ~ 967 Mb,杂合度在0.6%,这些特性都是构建参考基因组过程中需要面临的困难。

基因组测序、组装、注释

利用Illumina和Nanopore杂合组装,测序深度分别为54×和11×,组装基因组大小为880Mb,经过BUSCO评估基因组完整度为96.3%(辐鳍鱼纲)。Scaffold N50从Illumina数据单独组装时的21kb提升到401kb(混合组装),并且增加了组装基因组16%的完整度。

Table 1. 小丑鱼基因组组装

与性别分化相关基因cyp19a1a的鉴定

在小丑鱼基因组中,对已有文献支持的性别分化相关基因cyp19a1a进行鉴定。将已发表的小丑鱼转录组数据(雌,雄)比对到本研究组装出小丑鱼基因组,发现小丑鱼的cyp19a1a 基因能被Nanopore数据连续覆盖。在混合组装中,该基因位于一个429Kb长的scaffold上;而在Illumina单独组装中,该基因零散地分布在3个短scaffolds上,未被完整组装出。这说明,Nanopore长读长数据的引入,有助于准确还原基因结构,利于基因注释

Figure 1.组装基因组的基因区域、涵盖该基因的组装scaffold、基因组测序reads、

  转录组测序reads,对性别分化相关基因cyp19a1a的覆盖/mapping 

本文发表了小丑鱼的第一个混合组装基因组,发现即便是低深度(11×)Nanoppore测序,都能显著提升基因组组装的连续度和完整性。

参考文献:

Tan, Mun Hua, et al. “Finding Nemo: Hybrid assembly with Oxford Nanopore and Illumina reads greatly improves the Clownfish (Amphiprion ocellaris) genome assembly.” GigaScience (2018).

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