Гибридная сборка полных геномов штаммов Yersinia pestis

Цель исследования – сборка полноразмерных нуклеотидных последовательностей хромосомы и плазмид для 13 штаммов Yersinia pestis из 11 природных очагов чумы, находящихся на территории Российской Федерации, используя данные двух технологий секвенирования.

Материалы и методы. Штаммы Y. pestis выращивали на агаре Хоттингера (рН 7,2) при 37 °С. Выделение ДНК проводили методом фенол-хлороформной экстракции. Для генетического анализатора MinIon (Oxford Nanopore) подготовку ДНК-фрагметов проводили методом лигирования по модифицированному протоколу. Для генетического анализатора Ion S5 (IonTorrent) подготовку образцов проводили по стандартному протоколу получения библиотеки с размером фрагментов ДНК 400 пар нуклеотидов (п.н.). Полученные единичные прочтения отфильтровывались по среднему качеству Q30 для IonTorrent и Q7 для Oxford Nanopore.

Результаты и обсуждение. Проведена подготовка фрагментов ДНК, содержащих 50000 и более пар нуклеотидов, для последующего секвенирования с использованием технологии секвенирования через нанопоры (Oxford Nanopore). Использован алгоритм Trycycler для гибридной сборки генома штаммов Y. pestis и коррекции возникающих при этом процессе ошибок, позволяющий собрать полноразмерные нуклеотидные последовательности хромосомы и плазмид для каждого генома штамма. В международную генетическую базу данных NCBI GenBank депонированы нуклеотидные последовательности хромосом геномов 13 штаммов Y. pestis из 11 природных очагов чумы, находящихся на территории Российской Федерации. Установлено, что для сборки полноразмерных геномов штаммов Y. pestis необходимо значительное количество прочтений размером 50000 п.н. и более, а использование алгоритма Trycycler позволяет получить более точную сборку полных геномов бактерий.