通過納米孔測序平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)一次性獲得沒有gap和N堿基的完整細菌基因組圖譜。雖然高通量測序準確率高，但由于其讀長較短，難以解決細菌基因組中重復區(qū)域與高GC區(qū)域組裝困難的問題，需要借助PCR擴增、Sanger測序等方式填補組裝后基因組中的gap。

華大序風納米孔測序技術充分發(fā)揮了長讀長的優(yōu)勢，輕松跨越細菌基因組中的復雜結構，使得組裝流程更為簡單，提高了組裝的連續(xù)性，生成完整的基因組組裝結果。在深入研究重復區(qū)域、功能及適應性方面也更有優(yōu)勢，可完美應用于微生物基因組結構和功能分析。

實驗方案

樣本類型：純白鏈霉菌的單菌培養(yǎng)菌液、家蠶芽孢桿菌的單菌培養(yǎng)菌液

文庫制備：納米孔測序文庫制備試劑套裝
測序平臺：華大序風納米孔測序平臺

數(shù)據(jù)分析：Unicycler組裝算法

實驗流程

測試結果

① 核酸提取結果

使用E.Z.N.A.? Bacterial DNA Kit對2個樣本進行DNA提取，獲得了高質(zhì)量的DNA。

圖1. 純白鏈霉菌、家蠶芽孢桿菌樣本DNA質(zhì)量圖

② 測序數(shù)據(jù)

兩次測試中華大序風納米孔測序平臺單張芯片產(chǎn)出分別是21.79Gb，17.46Gb；測序12小時產(chǎn)出10Gb數(shù)據(jù)量，數(shù)據(jù)產(chǎn)出穩(wěn)定。

圖2.1 純白鏈霉菌樣本測序數(shù)據(jù)產(chǎn)量（Gb）

圖2.2家蠶芽孢桿菌樣本測序數(shù)據(jù)產(chǎn)量（Gb）

華大序風納米孔測序平臺測序數(shù)據(jù)：其中，家蠶芽孢桿菌樣本reads N50長度為7kb，最長reads達到106.6kb，兩個測試樣本的基因組的覆蓋度均達100%。

圖3.1 純白鏈霉菌樣本測序數(shù)據(jù)reads長度（kb）分布情況

圖3.2 家蠶芽孢桿菌樣本測序數(shù)據(jù)reads長度（kb）分布情況

圖4.1  純白鏈霉菌樣本測序數(shù)據(jù)>20kb reads長度（kb）分布情況

圖4.2  家蠶芽孢桿菌樣本測序數(shù)據(jù)>20kb reads長度（kb）分布情況

③ 細菌完成圖

利用華大序風納米孔測序平臺長讀長優(yōu)勢，不僅可以組裝得到閉合環(huán)形完整基因組的圈圖，同時可以得到純白鏈霉菌、家蠶芽孢桿菌樣本的全部質(zhì)粒信息。

圖5.1 純白鏈霉菌完成圖圖譜

圖5.2 家蠶芽孢桿菌完成圖圖譜

④ 功能注釋分析基于華大序風納米孔測序平臺長讀長技術獲得的完整基因組，開展純白鏈霉菌、家蠶芽孢桿菌NR-GO-COG-KEGG-SWISS等多數(shù)據(jù)庫注釋，可以獲得多角度詳實準確的功能注釋信息。

圖6.1 純白鏈霉菌NR-GO-COG-KEGG-SWISS注釋VENN圖

圖6.2 家蠶芽孢桿菌NR-GO-COG-KEGG-SWISS注釋VENN圖

測試結論

此次測試結果顯示，華大序風納米孔測序平臺充分發(fā)揮了長讀長測序優(yōu)勢，提高了組裝的連續(xù)性，完成對細菌基因組中復雜結構測序及組裝，生成完整的基因組組裝數(shù)據(jù)。