Новый метод точно упорядочивает данные ДНК-секвенирования вдоль целых хромосом
Учёные из Вашингтонского университета под руководством доктора Джея Шендура разработали вычислительный метод LACHESIS, который быстро распределяет, упорядочивает и ориентирует короткие последовательности ДНК вдоль целых хромосом. Это может преодолеть ключевое препятствие для быстрой и недорогой, но точной сборки геномов de novo.
Проблема: Современные технологии секвенирования производят миллиарды «коротких чтений» ДНК, но сборка даёт фрагментированный результат без информации о долгодистанционном расположении последовательностей, что затрудняет биологический анализ.
Решение: Метод использует данные технологии Hi-C, которая картирует трёхмерные физические взаимодействия между участками хромосом в ядре клетки. Эти данные показывают, какие регионы генома находятся близко друг к другу в пространстве.
Как работает LACHESIS: Вычислительная программа интерпретирует карту взаимодействий Hi-C, чтобы:
- Распределить последовательности (скаффолды) по группам, соответствующим отдельным хромосомам.
- Упорядочить и сориентировать скаффолды внутри каждой хромосомы, включая области у центромеры.
Результаты тестирования: Комбинируя LACHESIS с другими недорогими методами секвенирования, учёные собрали геномы человека, мыши и плодовой мушки на уровне хромосом.
- Для генома человека достигнута 98% точность в распределении десятков тысяч контигов по хромосомным группам и 99% точность в их упорядочивании внутри групп (при проверке по референсным геномам проекта «Геном человека»).
Значение: Метод открывает путь к масштабируемой сборке высококачественных геномов различных видов, соответствующих строгим стандартам, и может помочь в валидации хромосомных аномалий при раке.