改进基于纳米孔测序的核心基因组MLST用于全球感染控制:一种针对诸如Burkholderia pseudomallei等GC丰富的病原体的策略
Sarah Weigl1, Johanna Dabernig-Heinz1, Fabian Granitz1
1Diagnostic and Research Institute of Hygiene, Microbiology and Environmental Medicine, Diagnostic and Research Center for Molecular Biomedicine, Medical University of Graz, Graz, Austria.
牛津纳米孔长读测序 (ONT-LR) 为细菌基因组监测提供了一个具有成本效益的替代方案. 一个优化的ONT-LR工作流显著减少了核心基因组多部位序列类型 (cgMLST) 中的错误,用于诸如Burkholderia pseudomallei.等富含GC的病原体.
科学领域:
- 微生物学和基因组学 微生物学和基因组学
- 病原体监测 病原体监测 病原体监测
- 生物信息学是一种生物信息学.
背景情况:
- 基因组监测对于追踪感染和抗菌素耐药性至关重要.
- 核心基因组多部位序列类型 (cgMLST) 简化了基因组分析,但受到短读测序成本的限制.
- 牛津纳米孔长读测序 (ONT-LR) 提供了一个潜在的更具成本效益和快速的替代方案.
研究的目的:
- 为富含GC的病原体Burkholderia pseudomallei开发和验证一个基于ONT-LR的优化cgMLST工作流.
- 克服与ONT-LR准确性相关的挑战,包括基于甲基化的错误和富含GCDNA的困难.
- 为了比较本地和基于PCR的图书馆准备方法与各种基础调用和抛光策略的性能.
主要方法:
- 将B. pseudomallei cgMLST方案应用于ONT-LR数据,比较本地和基于PCR的图书馆准备.
- 使用了不同的ONT-LR基调模型 (SUP@细菌甲基化,SUP@v4.2,SUP@v4.3,SUP@v5.0) 和抛光策略 (medaka_consensus,medaka_variant,r103_min_high_g360).
- 与短读 (SR) 测序数据对比的验证结果,包括14种序列类型和27种基因型.
主要成果:
- 最初的ONT-LR工作流 (SUP@v4.2,medaka_consensus) 显示了显著的等位基因差异 (约. 200) 与参考菌株相比.
- 基于PCR的库编制引入了排版错误 (多达21个等位基因) 和缺失的目标.
- 使用SUP@v5.0基础调用和r103_min_high_g360抛光的原生条形码的优化工作流程将错误率降低到最多两个等位基因差异.
结论:
- 使用原生条形码,高级基础调用和抛光的优化ONT-LR工作流程为B. pseudomallei提供了高分辨率,成本效益高的cgMLST.
- 这种方法克服了ONT-LR对富含GC的病原体的先前精度限制.
- 开发的协议可以指导对其他具有挑战性的细菌物种的基因组监测工作.
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