PacBio推出首款检测DNA碱基修饰的软件

　　美国第三代测序公司Pacific Biosciences近日宣布推出一个独特的解决方案，可利用PacBio® RS测序仪检测与表观遗传学调控和DNA损伤相关的DNA碱基修饰。

　　DNA碱基修饰(如甲基化)在多个生物进程中扮演了重要角色，包括生长和衰老、免疫、细菌致病性以及疾病发展。PacBio此次推出的新软件能够让研究人员轻松检测并查看这些DNA修饰。软件通过测定测序过程中DNA碱基掺入的速率而发挥作用。此信息在测序过程中自动收集，是该公司单分子实时(SMRT)测序技术的一个独特之处。

　　大家可以在PacBio的DevNet网站免费下载SMRT分析软件升级。此分析工具可处理用PacBio RS及最新的C2试剂所产生的数据，让研究人员可重新分析现有数据，以检测甲基化及其他碱基修饰。

　　目前已知有20多种生物学上重要的DNA碱基修饰，而新型修饰也不断被发现。此软件具有一个用户友好的分析和查看界面，从而简化了在原始基因组DNA中检测这些修饰事件的过程。该公司的网站上还有研究细菌甲基化组的指引，包括N6-甲基腺嘌呤和N4-甲基胞嘧啶，地址为www.pacb.com/basemod。

　　Eric Schadt博士是西奈山医院基因组学和多尺度生物学研究所的主任，同时也是PacBio的首席科学官。他认为：“甲基化等修饰对疾病发生和严重性、细菌的致病性以及基因调控很重要。我们利用SMRT测序分析了德国大肠杆菌爆发菌株，指出碱基修饰在基因调控中的关键作用，此基因与菌株的严重性相关联。如果没有查看碱基修饰，我们就无法了解病原菌生物学的整幅图像。”

　　德国大肠杆菌疫情爆发之后，PacBio对爆发株进行了测序组装。之后，他们又邀请New England Biolabs公司协助对该大肠杆菌株测序结果进行甲基化方面的生物信息学分析。结果表明该基因组上确实有很多甲基化出现(约45000个)。通过排除法，发现爆发株里有CTGCAG motif特有的甲基化，还发现插入的外源序列中还有一段序列类似甲基化酶，可专门对CTGCAG的序列进行甲基化。对CTGCAG甲基化有关的基因表达分析，发现表达上调的基因包括菌毛，鞭毛体和与细胞注入有关的基因，这些结果也许可能解释为嗜菌体侵染而注入一段外源基因，其中包含一种甲基化酶，导致爆发株表达改变，提高对宿主吸附性，连同志贺毒素，而导致毒性升高。

　　由此可见，正由于Pacbio的第三代测序系统得到碱基序列信息的同时获得了碱基修饰的信息，我们才能同时对碱基序列和碱基修饰两方面测序信息进行分析，从而完整解释爆发株的强毒性的基因组机制，为表观遗传学及疾病基因组学开辟了新的研究思路。