Phát triển Chiến lược Giải trình Gấp Đôi và Quy trình Chỉnh sửa để Phân tích Dữ liệu Chuỗi Amplicon trên Nền tảng Giải trình MiSeq của Illumina

Sự tiến bộ nhanh chóng trong công nghệ giải trình đã thay đổi cảnh quan thực nghiệm của sinh thái vi sinh vật. Trong 10 năm qua, lĩnh vực này đã chuyển từ việc giải trình hàng trăm đoạn gen 16S rRNA mỗi nghiên cứu thông qua thư viện nhân bản sang việc giải trình hàng triệu đoạn mỗi nghiên cứu bằng các công nghệ giải trình thế hệ tiếp theo từ 454 và Illumina. Khi những công nghệ này tiến bộ, việc đánh giá sức mạnh, điểm yếu và độ phù hợp tổng thể của các nền tảng này để thẩm vấn các cộng đồng vi sinh vật là điều rất quan trọng. Tại đây, chúng tôi trình bày một phương pháp cải tiến để giải trình các vùng biến đổi trong gen 16S rRNA bằng nền tảng MiSeq của Illumina, nền tảng hiện có thể tạo ra các đoạn đọc 250 nucleotide cặp. Chúng tôi đã đánh giá ba vùng chồng lấp của gen 16S rRNA có độ dài khác nhau (tức là, V34, V4 và V45) bằng cách giải trình lại một cộng đồng giả mẫu và các mẫu tự nhiên từ phân người, phân chuột và đất. Bằng cách điều chỉnh nồng độ các amplicon gen 16S rRNA được áp dụng vào ô dòng và sử dụng phương pháp dựa trên điểm chất lượng để sửa chữa những chênh lệch giữa các đoạn đọc được sử dụng để xây dựng contig, chúng tôi đã có thể giảm tỷ lệ lỗi tới hai bậc độ lớn. Cuối cùng, chúng tôi đã xử lý lại các mẫu từ một nghiên cứu trước đây để chứng minh rằng một số lượng lớn mẫu có thể được đa tuyến và giải trình cùng một lúc với shotgun metagenomes. Các phân tích này cho thấy rằng phương pháp của chúng tôi có thể cung cấp dữ liệu ít nhất cũng tốt như dữ liệu được tạo ra bởi nền tảng 454 trong khi cung cấp độ phủ giải trình cao hơn đáng kể với chỉ một phần chi phí.