PacBio permite conseguir genomas completamente cerrados

El ensamblaje es un punto crucial ya que es el primer paso del que depende la anotación. Hemos obtenido muy buenos resultados en el ensamblaje de genomas bacterianos secuenciados únicamente con PacBio. 

La longitud de las reads de PacBio permite resolver los principales problemas del ensamblaje con reads cortas que son la resolución del ensamblaje en regiones no únicas (secuencias repetidas en varias copias a lo largo del genoma),  la cobertura no uniforme a lo largo del genoma (hay regiones con bajo número de reads)  y la distribución no aleatoria de los errores (los errores se producen siempre en las mismas posiciones del genoma con lo que aumentar la cobertura no soluciona nada).

El número de reads de PacBio necesario para conseguir una cobertura suficiente del genoma bacteriano es muy bajo debido a la longitud de sus reads y a la cobertura uniforme. Esto unido a la distribución aleatoria de los errores  permite el uso de métodos y algoritmos innovadores para corregir la secuencia y obtener un ensamblaje final con una tasa de error muy baja.

Nuestra experiencia con PacBio

En Era7 Bioinformatics tenemos bastante experiencia analizando datos de PacBio. Dentro de nuestro proyecto NEXTmicro hemos ensamblado de novo 2 genomas de bacterias involucradas en outbreaks secuenciadas únicamente con PacBio. Una de ellas fue una Klebsiella pneumoniae multiresistente de un brote del Hospital Ramón y Cajal y otra un Enterococcus faecium que supone un problema en varios países europeos. Los dos posters presentados en ECCMID 2014 acerca de estos genomas están incluidos más abajo.

Evaluamos con QUAST los dos ensamblajes del mismo aislado de esta Klebsiella pneumonia multiresiste F64, uno de ellos secuenciado con illumina y ensamblado con SPADES y el otro secuenciado con PacBio y ensamblado con HGAP. El poster (incluido más abajo) presentado a la ASM muestra los resultados.

En la siguiente figura representamos el número de contigs obtenidos en los 2 experimentos de secuenciación y ensamblaje (se trata de una representación esquemática y la longitud de los contigs del ensamblaje de las reads de illumina no es exactamente proporcional a la longitud de los contigs obtenidos).


 

Anotación de genomas de bacterias con BG7

BG7 está específicamente diseñado para anotar genomas secuenciados con NGS. Durante los últimos años hemos anotado con éxito multitud de genomas bacterianos, incluidos genomas desconocidos sin ningún genoma secuenciado cercano.

El método BG7 ha sido publicado en PLOS ONE

 

BG7 ha sido reconocido por PacBio Biosciences como “PacBIO SMRT COMPATIBLE ANALYSIS PRODUCT”

BG7 ha sido reconocido por PacBio Biosciences como “PacBIO SMRT COMPATIBLE ANALYSIS PRODUCT”

Anotación específica de genes de interés

Nosotros podemos seleccionar aquellos genes de tu interés y realizar una anotación manual, de tal forma que obtengas mayor información funcional de aquellos genes en los que se centra tu investigación.

En nuestro equipo contamos con expertos en genómica bacteriana para llevar a cabo este servicio personalizado.

 

Genómica comparativa para genomas con PacBio

En Era7 contamos con una línea de genómica comparativa muy completa, pudiendo nuestros clientes seleccionar la  pipeline completa o seleccionar solamente aquellos módulos más interesantes para su investigación.

En el grupo de genomas para el análisis comparativo podrás incluir tu genoma con PacBio y cualquier otro genoma completo. En genómica bacteriana el hecho de que PacBio sea capaz de aportar prácticamente el genoma completamente cerrado es fundamental porque las comparaciones son más fiables y es posible detectar cambios en genes con copias múltiples (operón de ARN, transposones) o en regiones repetitivas.

Abajo puedes encontrar una figura que muestra los diferentes módulos de genómica comparativa para bacterias.

 

 

 

 

ASM2015 Poster: Caracterización completa de novo de genomas aisladas de un brote usando las tecnologías de secuenciación Illumina y PacBio.

ASM2015 Poster: Caracterización completa de novo de genomas aisladas de un brote usando las tecnologías de secuenciación Illumina y PacBio.

El propósito de este estudio fue comprobar los beneficios del uso de técnicas de secuenciación masiva (NGS) y ensamblaje de novo para la caracterización de genomas aislados de un brote. Para ello, se secuenciaron seis muestras aisladas de un brote de cepas de Klebsiella pneumoniae ST11 OXA-48  productoras de carbapenemases con Illumina y una de ellas (F64) también con PacBio para tener un genoma interno de referencia del brote.

El mismo ADN de Klebsiella pneumoniae F64 fue secuenciado con ambas técnicas, Illumina y PacBIo. Las reads de PacBio fueron ensambladas usando HGAP, y las de Illumina con SPADES. Ambos ensamblajes se compararon y evaluaron con QUAST.

El número de mismatches entre la secuencia del ensamblaje de illumina y la del ensamblaje de PacBio fue de 1.91 por cada 100.000 bp

Conclusiones:

  • PacBio nos permite obtener genomas prácticamente cerrados con una alta calidad de secuencia que, por tanto, es óptimo para ser usado como referencia interna.
  • La secuenciación masiva NGS es el nuevo gold standard en estudios de dinámica de transmisión epidemiológica. (mejor no traducir las cosas que en español no se usan con ese sentido)
  • El análisis de genómica comparativa nos permite la completa caracterización de un conjunto de aislados procedentes de un brote.

Archivo: _Era7_Poster_ASM_2015_Klebsiella_genomes_New_Orleans_small.pdf 

 


 

Poster ECCMID Klebsiella pneumoniae con PacBio

Poster ECCMID Klebsiella pneumoniae con PacBio

Poster ECCMID que incluye un genoma de Klebsiella pneumoniae secuenciado sólo con PacBio que cosiguió cerrarse totalmente tras un ensamblaje de novo.

Publicado el 17-09-2014 - Última actualización: 18-09-2014

Era7_Poster_ECCMID_2014_Klebsiella_genomes.pdf | PDF | 1.72 MB

Poster ECCMID Enterecoccus faecium con PacBio

Poster ECCMID Enterecoccus faecium con PacBio

Poster ECCMID que incluye un genoma de Enterecoccus faecium secuenciado sólo con PacBio que fue ensamblado de novo y se logró cerrar por completo en el cromosoma y sus plámidos.

Publicado el 17-09-2014 - Última actualización: 18-09-2014

Era7_Poster_ECCMID_2014_Enterococcus_faecium_genomes.pdf | PDF | 1.74 MB

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