黄海水产研究所与北京百迈客生物科技有限公司合作完成首个超高质量的绿鳍马

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海洋占地球体积的71%，拥有丰富的生物资源。 海洋生物多糖和蛋白质含量较高，部分海洋生物容易死亡和腐败，导致DNA降解，提供高纯度和完整的基因组DNA。 收购带来很大困难。 海洋生物通常比陆地动植物更复杂，并且更难以组装和拼接。 本研究利用测序技术突破了这些瓶颈，完成了超高质量的海洋鱼类基因组组装！

研究中利用104X测序数据进行基因组组装，并通过Canu、WTDBG等多种软件分别进行组装。 选择最优的组装结果（主要从基因组大小、N50、组装完整性、组装准确性等方面进行评估）用于后续研究。 优化。 研究人员最终利用WTDBG软件组的基因组版本结合Hi-C技术的进一步优化，组装出474.31 Mb的基因组，并将该基因组的99.44%安装在20条染色体上，增加到22.46 Mb，最长的达到了32.32 MB！

图1 基因组组装流程

众所周知，N50是衡量基因组组装质量的重要指标。 在一定程度上，价值越高，装配的质量就越好。 与现有的河豚基因组相比，绿鳍河豚的基因组组装超过同样采用三代测序组装的黄鳍河豚的5倍，是翻车鱼（Mola mola）的1000倍！

表1 瞳孔目基因组比较

与近年来的一些鱼类基因组相比，绿鳍河豚基因组组装的连续性也很突出。 从表2中不难发现，近年来鱼类基因组水平基本徘徊在Kb和Mb之间，但此次组装的绿鳍河豚直接提升了一个数量级，完成了高质量的基因组具有很强的连续性。

表2 近年发表的鱼类基因组

优秀的基因组不能仅仅建立在连续性的基础上，完整性也同样重要。 研究人员利用Racon和Pilon分别对WTDBG组装好的基因组进行了两轮和三轮纠错，从多个方面评估了纠错前后基因组的完整性。

01.二代reads对比分析

使用bwa软件将二代数据与参考基因组进行比较。 结果显示，第二代reads的双端比对效率为97.41%，表明第三代组装的基因组完整性较好。

02. 核心基因完整性评估

CEGMA v2.5数据库包含458个真核生物保守核心基因。 CEGMA v2.5 用于评估最终基因组组装的完整性。 在最终版本的基因组中，通过序列相似性（>70%）比对，总共找到了458个核心基因中的442个（96.51%）。 CEGMA v2.5包含的248个更保守的序列中，91.13%可以在组装的基因组中找到。

03. BUSCO评价

BUSCO v2 中的数据库包含 4584 个真核生物保守的核心基因。 我们使用 BUSCO v2.0 软件来评估基因组组装的完整性。 在我们组装的基因中海洋鱼类，总共找到了4,324个完整的BUSCO基因，其中单拷贝4,213个，多拷贝111个； 62个不完整的BUSCO基因； 198 未找到。 BUSCO评估基因组完整度为94.33%（/Total）。

评估结果均显示完整性在94%以上，表明基因组整体组装质量非常优异，这将极其有利于后续下游分析，具有无限的发展潜力。

总结

本案海洋经济鱼类绿鳍河豚通过平台进行超长读长基因组测序，使得海洋生物组装指数（N50）超过22 Mb！ 成为迄今为止我们所知的海洋鱼类N50最高的基因组！ 同时，评估结果也表明，装配的精度和完整性也非常高。

ONT平台超连续基因组研究演示（部分）

结合前几期展示的组装数据和上表，不难看出，在一定的组装深度下，技术可以带来高水平的基因组甚至新的惊喜！ 无论是动物、植物还是微生物，无论是基因组、转录组还是元基因，无论是更新旧数据还是破译困难物种，它都能表现出色~

截至目前，平台已完成近400个物种的DNA文库构建和测序工作，拥有丰富的项目经验！ 无论是技术还是项目经验，我们都很强！ 期待越来越多可喜的成果交到老师们的手中~

官方认证

本文来自《百麦克生物》，原文链接：

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