口袋大小的DNA序列机达到近乎完美的准确性 - 可以帮助跟踪Covid-19病毒

DNA技术概念

研究人员已经找到了一种简单的方法来消除通过广泛使用的便携式生产的几乎所有测序误差DNA测序仪,有可能让科学家在实验室外工作来研究和追踪微生物,比如SARS-CoV-2病毒更有效。

使用特殊的分子标签,该团队能够将牛津纳米孔技术的5%到15%的误差率降低到少于0.005% - 即使在测序时的数量较长的DNA。

“煤矿通过从大型实验室的范围释放的DNA测序彻底彻底改变了基因组学领域,”不列颠哥伦比亚州大学土木工程助理教授Ryan Ziels说,该研究的联合主导作者是发表的于2021年1月11日,在自然方法。“但到目前为止,研究人员无法在许多设置中依赖设备,因为它的开箱相当高的错误率。”

基因组序列可以揭示一个有机体的很多信息,包括它的身份,它的祖先,它的优势和弱点。科学家利用这些信息来更好地了解生活在特定环境中的微生物,并开发诊断工具和治疗方法。但是,如果没有精确的便携式DNA测序仪,当研究在野外或小型实验室进行时,关键的基因细节可能会被忽略。

因此,齐尔斯和他在奥尔堡大学的合作者们发明了一种独特的条形码系统,可以使像“小黄人”这样的长读DNA测序平台的准确性提高1000倍以上。在用这些条形码标记目标分子后,研究人员按照他们通常的做法——用标准PCR技术扩增或制造标记分子的多个副本,并对得到的DNA进行测序。

然后,研究人员可以使用条形码在测序数据中容易地识别和组中的相关DNA片段,最终产生从比传统技术的碎片产生的近乎完美的序列可以处理。较长的DNA延伸允许检测甚至轻微的遗传变化和高分辨率基因组的组装。

“关于这种方法的美好事物是它适用于可以放大的任何感兴趣的基因,”Ziels说,该团队使代码和协议通过开源存储库处理可用的测序数据。“这意味着它在任何领域都可以非常有用 -准确性而远程基因组信息很有价值,比如癌症研究、植物研究、人类遗传学和微生物学。”

Ziels目前正在与地铁温哥华合作开发允许允许近乎实时检测水和废水中微生物的方法的扩展版本。对于他们的水系统中存在的微生物的准确图片,Ziels表示,社区可能能够改善其公共卫生策略和治疗技术 - 更好地控制SARS-COV-2等有害微生物的传播。

参考:“高精度读扩增子序列利用独特的分子标识符与纳米孔或PacBio测序”Søren m .岩溶,瑞安·m·ziel4拉姆·h·科克加德,埃米尔a Sørensen,丹尼尔•麦克唐纳Qiyun朱、抢骑士和马德斯阿尔伯特森,2021年1月11日,自然方法
DOI:10.1038 / s41592-020-01041-y

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