昆虫再小也不怕，PacBio推出低起始量的测序流程

　　最近，PacBio发布了一个新方案，能够利用几百纳克的基因组DNA来实现高质量的de novo基因组组装。这些无缺口的组装带来了很多优势，可以提供启动子、增强子、重复元件以及大规模结构变异的信息。

　　

在解析昆虫、线虫等小动物的基因组时，人们遇到的第一个拦路虎是无法收集足够的DNA进行测序。以往的解决方案是混合多只动物的DNA，以形成有代表性的样本，但这并非理想方案，因为它不能反映物种内个体的真实基因组，特别是野生动物和饲养动物之间的差异。

最近，PacBio发布了一个新方案，能够利用几百纳克的基因组DNA来实现高质量的de novo基因组组装。这些无缺口的组装带来了很多优势，可以提供启动子、增强子、重复元件以及大规模结构变异的信息。

据PacBio介绍，这种“低起始量”流程受到了许多人的欢迎。他们与英国Wellcome Sanger研究所的科学家合作完成了首次应用：利用一只雌性按蚊（Anopheles coluzzii）的未扩增DNA实现了基因组组装。

这个流程目前已适应了高通量的Sequel II系统，并被英国“达尔文生命之树”项目所采用。该项目旨在对英国的6万个物种进行测序，其中有不少动物非常小，无法采用标准的长读长测序。生命之树的基因组计划负责人Mark Blaxter在今年年初的动植物基因组大会上报告了44个高质量的鳞翅目基因组，它们就是通过低起始量流程完成的。

这个流程的DNA起始量最低能够低到多少？德国马克斯•普朗克研究所的研究人员目前正在测试。他们希望通过辣根跳蚤甲虫（Phyllotreta armoraciae）的基因组研究，来看看DNA样本的起始量是否能够降至5 ng。

辣根跳蚤甲虫是一种神奇的动物。它们不仅可以克服辣根植物中有刺激性的化合物，还可以利用这些化学物质（如芥子油苷）来进行自身防御。像宿主一样，它们有一种将芥子油苷转化成有毒芥末油的酶，从而让捕食者远离。

研究人员想方设法从单只甲虫的区区5 ng基因组DNA中提取出有价值的基因组数据。他们还处理了保存在乙醇中的标本，表明该方法也适用于古老的样本。

“过去，我们混合多只动物，但会产生一堆混乱数据，无法解析成单一重叠群，因为我们会测序多个单倍型。”他们说。“如今有了PacBio的这种新方案，我们能够解析过去无法进行长读长测序的样本。”

此外，LOEWE转化生物多样性基因组学中心的研究人员还利用这种超低DNA起始量流程来研究跳虫（springtail）基因组，这是一种微小的节肢动物，与昆虫是近亲。它们存在于已知最古老的陆地生态系统中，是土壤中最丰富的生物之一，因此也是土壤功能的主要组成部分。

研究人员从两种类型的跳虫中收集了DNA：Sminthurides aquaticus和Desoria tigrina。他们表示：“高质量的基因组是必要的资源，有助于了解节肢动物从水生到陆地的进化方式，并鉴定让跳虫多样化的基因组性状。”（生物通 薄荷）