ナノポア塩基配列解読によるマイクロバイオーム由来の完全な閉じた細菌ゲノム

微生物のゲノムはショートリード塩基配列解読データから組み立てることができるが、メタゲノムから組み立てられるそうしたゲノムのアセンブリーの連続性は反復配列による制約を受ける。ゲノム上の反復配列の正確な位置決めは、ゲノムの構造がゲノムの機能に及ぼす影響を理解する上で不可欠である。我々は、ロングリードアセンブリーとショートリードのエラー訂正を統合した独自のワークフローであるLatheをナノポア塩基配列解読とともに用いて、複雑なマイクロバイオームから閉じた細菌ゲノムを組み立てた。また、この方法を、12種の細菌の合成混合物を用いて検証した。7セットのゲノムが単一のコンティグに完全に組み立てられ、3セットは4本以下のコンティグに組み立てられた。次に、この方法でヒト糞便試料13点のメタゲノムデータの解析を行った。我々は、Prevotella copriおよびCibiobacterと考えられる種のゲノムを含む20セットの環状ゲノムを組み立てた。ヌクレオチドの正確さは別の塩基配列解読法やアセンブリー法に及ばないものの、我々の方法は、アセンブリーの連続性が改善されており、このため微生物の機能や適応に反復配列が果たす役割の研究が可能になる。