sequencing 16s rrna gene fragments using the pacbio smrt dna sequencing system

تحديد تسلسل قطع جين 16S rRNA باستخدام نظام PacBio SMRT لتسلسل الحمض النووي

Clicks: 465
ID: 187028
2016
Free PDF
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Steady

Ranked #31 of 581 articles by views in pediatrics

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale. Only the 120 most-read articles are drawn; the journal has 581 in total.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
Over the past 10 years, microbial ecologists have largely abandoned sequencing 16S rRNA genes by the Sanger sequencing method and have instead adopted highly parallelized sequencing platforms. These new platforms, such as 454 and Illumina’s MiSeq, have allowed researchers to obtain millions of high quality but short sequences. The result of the added sequencing depth has been significant improvements in experimental design. The tradeoff has been the decline in the number of full-length reference sequences that are deposited into databases. To overcome this problem, we tested the ability of the PacBio Single Molecule, Real-Time (SMRT) DNA sequencing platform to generate sequence reads from the 16S rRNA gene. We generated sequencing data from the V4, V3–V5, V1–V3, V1–V5, V1–V6, and V1–V9 variable regions from within the 16S rRNA gene using DNA from a synthetic mock community and natural samples collected from human feces, mouse feces, and soil. The mock community allowed us to assess the actual sequencing error rate and how that error rate changed when different curation methods were applied. We developed a simple method based on sequence characteristics and quality scores to reduce the observed error rate for the V1–V9 region from 0.69 to 0.027%. This error rate is comparable to what has been observed for the shorter reads generated by 454 and Illumina’s MiSeq sequencing platforms. Although the per base sequencing cost is still significantly more than that of MiSeq, the prospect of supplementing reference databases with full-length sequences from organisms below the limit of detection from the Sanger approach is exciting.
على مدى السنوات العشر الماضية، تخلى علماء البيئة الميكروبية إلى حد كبير عن تسلسل جينات 16S rRNA باستخدام طريقة سانجر (Sanger)، واعتمدوا بدلاً من ذلك منصات تسلسل عالية التوازي. وقد أتاحت هذه المنصات الجديدة، مثل 454 وMiSeq من شركة إلومينا (Illumina)، للباحثين الحصول على ملايين التسلسلات عالية الجودة ولكنها قصيرة الطول. وقد أثمر عمق التسلسل الإضافي هذا عن تحسينات ملحوظة في التصميم التجريبي، إلا أن المقابل كان تراجعاً في عدد التسلسلات المرجعية كاملة الطول المودعة في قواعد البيانات. وللتغلب على هذه المشكلة، اختبرنا قدرة منصة باكبايو لتسلسل الحمض النووي للجزيء الفردي في الوقت الحقيقي (PacBio SMRT) على توليد قراءات تسلسلية لجين 16S rRNA. حيث قمنا بتوليد بيانات تسلسل للمناطق المتغيرة V4، وV3–V5، وV1–V3، وV1–V5، وV1–V6، وV1–V9 من داخل جين 16S rRNA، وذلك باستخدام حمض نووي مستخلص من مجتمع محاكاة اصطناعي وعينات طبيعية جُمعت من براز بشري، وبراز فئران، وتربة. وقد أتاح لنا مجتمع المحاكاة تقييم معدل الخطأ الفعلي في التسلسل، ومدى تغير هذا المعدل عند تطبيق طرق معالجة وتنقيح مختلفة. كما طورنا طريقة بسيطة تستند إلى خصائص التسلسل ودرجات الجودة لتقليل معدل الخطأ الملحوظ للمنطقة V1–V9 من 0.69% إلى 0.027%. ويُعد معدل الخطأ هذا قابلاً للمقارنة بما لُوحظ في القراءات الأقصر الناتجة عن منصتي التسلسل 454 وMiSeq. وعلى الرغم من أن تكلفة التسلسل لكل قاعدة لا تزال أعلى بكثير مقارنة بمنصة MiSeq، فإن إمكانية تزويد قواعد البيانات المرجعية بتسلسلات كاملة الطول لكائنات تقع دون حدود الكشف في طريقة سانجر تُعد أمراً واعداً للغاية.
Reference Key
schloss2016peerjsequencing Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors ;Patrick D. Schloss;Matthew L. Jenior;Charles C. Koumpouras;Sarah L. Westcott;Sarah K. Highlander
Journal pediatrics
Year 2016
DOI
10.7717/peerj.1869
URL
https://peerj.com/articles/1869/
Keywords
bioinformatics 16s rrna gene sequencing microbiome microbial ecology sequencing error

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.