PacBio助力100K基因组计划最新进展

　　今年1月我们报道了Pacific Biosciences公司加入100K基因组计划，该计划将对10万种食源性病原微生物基因组进行测序。最近，该项目研究者宣布，利用PacBio单分子实时(SMRT)测序技术，他们已经完成了20种食源性病原微生物的基因组，并且已经将序列和完整的表观遗传学信息发布在NCBI网站，包括沙门氏菌、李斯特菌、弯曲杆菌以及弧菌(Vibrio)。

　　Bart Weimer教授是100K基因组项目的负责人，同时也是加州大学戴维斯分校兽医学院的教授。他认为这些完成的基因组序列可以作为高质量的标准序列，因为每个菌株都组装成了单个的染色体。不仅如此，基因组中还包含了完整的噬菌体以及质粒元件信息，这对于了解菌株致病性、耐药性及其他与生存相关的重要的生物性状非常关键。这些信息将能减少诊断和确定爆发株所需的时间。

　　Weimer教授还提到，在今年秋季，他们计划公布更多完成的基因组序列。他认为PacBio试剂的升级以及分析软件的更新，对于数据质量的提升效果非常明显。特别是HGap de novo工具的发布使得基因组拼装更加容易、高效。Weimer补充说：“我们是最早使用HGap的团队之一，在PacBio还未发布之前我们就已经在用了。这确实是一个巨大的进步。”

　　谈到未来的计划，Weimer教授说明年的主要任务是明确如何选择待测项目的策略。在未来2-3年，他们首先将填补他们现有的一些基因组中的缺口，然后再对世界上其他一些他们没有测过的物种进行基因组测序。为了进一步扩大测序工作，该小组目前正在寻求有能力的合作伙伴，虽然 Weimer教授并没有透露有哪些潜在的人选，但是他说需要的是在测序领域“足够强大并且时尚”的团队。

　　FDA基因组研究专家、100K基因组项目的顾问Marc Allard介绍说：“我们通过NCBI将这些数据公开，这样研究者和公共卫生机构就能利用这些信息对病原微生物溯源，最终将会加快疫情爆发的调查进程，减少疾病发生以及促进新的病原微生物快速检测方法的开发。”

　　利用PacBio的测序技术，研究者在获得这些病原微生物基因序列的同时，还能够检测到全基因组范围内的甲基化信息。Pacific Biosciences公司的首席科学家Jonas Korlach介绍说：“现在微生物学家已经认识到表观遗传学信息可以为揭示爆发株毒性提供重要的线索。而研究者通过完成这20个基因组及甲基化测序已经建立了一套自动化操作流程，这将为该计划后续产出更多高质量、完整的食源性病原微生物基因组打下坚实的基础。”另外，今年三月推出的PacBio RS II对软硬件进行了升级，使得每个SMRT Cell产出的数据量增加了一倍，每个Cell可获得大约500Mb的数据量。与之前相比，研究者只需要用原来一半的SMRT Cell就可以完成微生物基因组。“随着测序试剂的升级，可以确保研究者即使在较低的覆盖度下仍然可以获得高质量的基因组信息，”Korlach补充说道。