纳米孔测序建立细菌完整基因组

微生物基因组通常使用短读长数据组装，但是组装的连续性受宏基因组测序重复元件（repeat elements）影响。正确的组装基因组重复元件的位置对于我们理解基因结构对基因功能的影响至关重要。

从宏基因组中组装得到细菌和古细菌的完整基因组（MAG，宏基因组拼接/组装基因组）是微生物组研究的长期目标。由于现有的宏基因组测序和组装方法通常无法组装完整的细菌基因组，因此通过对相似的重叠群进行分箱来得到基因组草图。这种方法已生产的数量可观的细菌基因组和扩展了我们的微生物群落的认知。分箱的质量很大程度上取决于数据量的大小和连续性。随着装配连续性的增加，基因组装箱的敏感性和特异性得到提高，因为需要将更少，更大的contigs分配到每个基因组。测序和组装技术（包括读云测序）的进步提高了组装基因组的质量，但在正确放置重复序列元件的能力方面仍然受到限制。重复元件的大小范围从几十个碱基对到几千个碱基。长读取数据可涵盖整个常见重复元件，例如：miniature inverted repeat transposable elements，转座子（transposons），基因重复（gene duplications）和噬菌体序列。

美国斯坦福大学Ami S. Bhatt研究组发文题为Complete， closed bacterial genomes from microbiomes using nanopore sequencing，利用纳米孔测序完成来自微生物群落的完整、封闭的细菌基因组。微生物基因组可以通过短读测序数据进行组装，但这些元基因组组装的连贯性受到重复元素的限制。正确分配重复序列的基因组位置对于理解基因组结构对基因组功能的影响至关重要。作者们采用纳米孔测序和名为Lathe的工作流程，结合长读组装和短读纠错，从复杂的微生物群落中组装封闭的细菌基因组。作者们使用该方法对12种细菌的基因组进行了组装从而验证了该工作流程的有效性。尽管与其他测序和装配方法相比核苷酸的准确性下降，但是该方法提高了装配的连续性，允许对微生物中重复元件的功能和适应性方面的作用进行研究。(生物谷Bioon.com）