Роман последовательности открытия субтрактивный геномика

Этот метод предназначен для выявления роман целевой (T) геномной последовательности, ДНК или РНК, от геномной контекста, или ссылку (R) (рис. 1). Этот метод наиболее полезен, если цель не может быть разделены физически, или это будет дорого делать это. Только в нескольких организмов прекрасно закончили геномов для вычитания, поэтому ключевых инноваций нашего метода является сочетание вычислительных и методы скамейке в цикл позволяет исследователям изолировать последовательности, когда ссылка является несовершенным, или проект геном-модель организма. В конце цикла ПЦР тестирование используется для определения того, требуются ли дополнительные вычитание. Проверенных кандидатов T последовательности покажет статистически более обнаружения в известных T-позитивных образцов, ПЦР.

Воплощений метода были реализованы в открытие новых целей бактериального препарата, которые не имеют хост гомолог^1,2,3,4 и идентификации новых вирусов из зараженных узлов ^5,6. Помимо идентификации T метод может улучшить R: мы недавно использовали метод для идентификации 936 отсутствует генов генома ссылка зебры Финч и новый ген хромосомы (T) микрофлорой только⁷. Субтрактивный геномики особенно ценно, когда T-видимому, очень отличается от известных последовательностей, или когда личность T не определен широко, как зебры Финч ограничено микрофлорой хромосома⁷.

Не требуя позитивное определение T заранее, основным преимуществом субтрактивный геномики, что это беспристрастной. В недавнем исследовании Readhead et al. рассмотрел взаимосвязь между вирусной изобилия в четырех регионах мозга и болезни Альцгеймера. Для вирусный идентификации Readhead et al. создал базу данных 515 вирусов⁸, серьезно ограничивая вирусных агентов, которые могут определить их исследование. Субтрактивный геномики можно было используется для сравнения здоровых и Альцгеймера геномов для того, чтобы изолировать возможные Роман вирусы, связанные с болезнью, независимо от их сходство с известных инфекционных агентов. Хотя есть 263 известных вирусов, ориентация человека, было подсчитано, что примерно 1,67 млн неоткрытых вирусный видов существуют, с 631,000-827,000 из них имеют потенциал, чтобы заразить людей⁹.

Изоляция Роман вирусы — это область, в которой субтрактивный геномики является особенно эффективным, но некоторые исследования может не такой строгий метод. Например исследования, выявления роман вирусы использовали беспристрастной высок объём последовательности следуют обратной транскрипции и BLASTx для вирусных последовательности⁵ или обогащения вирусных нуклеиновых кислот для извлечения и обратить вспять транскрибировать вирусный последовательности ⁶. Хотя эти исследования использовали секвенирование de novo и Ассамблеи, вычитания не использовалось, потому что последовательности были идентифицированы путем взрыва. Если вирусы были полностью Роман и не связанные с (или отдаленно связанные) для других вирусов, субтрактивный геномики была бы полезной техникой. Преимуществом субтрактивный геномики является, что последовательности, которые являются совершенно новыми могут быть получены. Если известен геном организма, он может быть вычтен из оставить любой вирусный последовательности. Например в нашем опубликованном исследовании мы изолированы Роман вирусный последовательность от зебры Финч посредством субтрактивного геномики, хотя он был не наш оригинальный намерения⁷.

Субтрактивный геномики также оказался полезным в определении целей бактериальные вакцины, мотивированные резкий рост антибиотикорезистентности^1,2,3,4. Чтобы свести к минимуму риск аутоиммунные реакции, исследователи сузили потенциальных целей вакцины, вычитая любые белки, которые имеют гомолог в человека-хозяина. Одно исследование, глядя на Corynebacterium pseudotuberculosis, выполняется вычитание позвоночных хост геномов из нескольких бактериальных геномов обеспечить, что возможно наркотиков цели не будет затрагивать белков в узлы, ведущие к побочные эффекты ¹. основной рабочий поток этих исследований является скачать бактериальных протеом, определить жизненно важных белков, удаления избыточных белков, использовать BLASTp для изоляции эфироносных протеинов и BLASTp против принимающей протеома удалить любые белки с принимающей гомолог ^{1 , 2 , 3 , 4}. В этом случае субтрактивный геномики убедиться, что вакцин разработал не будет иметь каких-либо эффектов пробить в узел^1,2,3,4.

Мы использовали субтрактивный геномика для идентификации первого белка кодирование гена ограничено микрофлорой хромосоме (GRC) (в данном случае, T), который находится в germlines, но не соматических ткани обоих полов¹⁰. До этого исследования только геномной информации, что было известно о GRC был повторяющихся региона¹¹. De novo Ассамблея была исполнена на РНК последовательности из яичника и Тэст тканей (R + T) от взрослых Зебра зябликов. Вычислительных ликвидации последовательностей была выполнена с использованием опубликованных соматические (мышцы) геном последовательности (Р₁)¹², ее сырье (Сэнгер) чтения данных (R₂) и соматические (мозга) транскриптом (R₃)¹³. Последовательное использование трех ссылок был обусловлен ПЦР, тестирование на шаге 5 каждого цикла (рисA), показаны, что требуется дополнительная фильтрация. Обнаружили ген α-SNAP было подтверждено путем ПЦР ДНК и РНК и клонирование и секвенирование. Мы покажем в нашем примере, что этот метод является гибким: это не зависит от соответствия нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), и что вычитание могут быть выполнены с ссылками (R), которые состоят из сборки или сырые читает.