美国植物学会 描述SSR发现、DNA扩增和读图过程的工作流程
一旦确定并绘制了SSR图谱,这些信息就可以作为SAM导出到SSRgenotyper,以执行所有相关的基因分型、去除假等位基因和过滤
基因分型结果可以多次输出,用于进一步的下游分析
信用:刘易斯,D
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E
贾维斯和P
J
莫恩
2020
SSRgenotyper:用于全基因组重测序和简化代表性测序项目的简单序列重复基因分型应用
植物科学应用8(12): e11402
10
1002/aps3
11402 SSRgenotyper是一种新开发的免费生物信息学工具,允许研究人员使用简单序列重复(SSRs)对测序群体进行数字基因型分析,这是一项以前需要耗时的实验室方法的任务
在最近一期的《植物科学应用》中报道,该工具的开发者设计了该程序,与目前用于检测和分析SSR的其他应用程序无缝集成
简单序列重复是易于突变的重复核苷酸的短链
这些脱氧核糖核酸序列的可变性使它们成为区分个体的基因分析的理想选择,并且通常是亲子鉴定和法医检验的选择标记
在研究领域,SSRS还有一个额外的好处,那就是选择性地保持中立,这意味着它们不编码任何身体特征,因此不受大多数自然选择的影响,这使得它们成为研究种群的绝佳工具,而不会掩盖趋同进化的影响
下一代测序的最新进展有助于简化SSR鉴定过程,特别是在具有可用参考基因组组合的模式生物或群体中
随着技术的不断进步和测序成本的降低,为进行SSR分析而对大部分基因组进行测序,甚至在非模式生物中,在科学文献中变得越来越可行和普遍
然而,基因分型的过程——确定哪些个体具有哪些等位基因——仍然主要依赖于在电泳上可视化扩增的脱氧核糖核酸,这是一个复杂且潜在危险的过程,因为脱氧核糖核酸片段经常被致癌化学物质染色
它还有一个额外的问题,即根据所得条带的大小来测量等位基因,这是对扩增的脱氧核糖核酸片段中核苷酸数量的估计
因为感兴趣的SSR周围的侧翼区域可能有微小的差异,并且因为没有使用这些方法来确定等位基因大小的标准化方法,所以一个实验的基因分型结果不能容易地转移或与另一个实验的基因分型结果进行比较
生物传感器的发展使得这种基于实验室的努力变得过时
通过与检测参考基因中的SSR的其他生物信息学程序以及将来自目标群体的序列数据与相应的SSR参考文件进行比对的程序协同工作,SSRgenotyper能够为每个单独测序的样本快速地对所有的SSR进行基因型分析
杨百翰大学植物和野生动物科学教授、该研究的资深作者杰夫·莫恩说:“基因分型技术的下一步是在测序群体中对基因分型——严格根据测序数据(没有聚合酶链反应或电泳)。”
“目标类型的输出是准备用于群体遗传分析或连锁图形成的文件
" 该程序不仅减少了对群体进行基因分型所需的时间和工作量,还通过直接计算给定序列重复中碱基对的总数,解决了电泳评估中固有的可转移性问题
“由于SSR是基于SSR位点重复基序的数量进行基因分型的,而不是基于聚合酶链反应产物的大小,等位基因的调用是标准化的,可以从一个项目转移到另一个项目,或者从一个实验室转移到另一个实验室,”莫恩说
该程序用Python 3编码,只需要三个位置参数即可运行,提供了指定几个条件参数的选项(例如杂合性百分比阈值、侧翼区域的大小以及去除假等位基因),并且可以在普通的台式计算机上执行
一旦完成,目标类型生成器将生成多种文件类型,包括基本摘要和统计文件,以及
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地图和校准文件,格式化后用于其他程序,以方便下游分析
作为概念的证明,莫恩和他的同事通过在藜麦(藜麦)和燕麦品种大西洋燕麦(Avena atlantica)的公开序列上运行该程序,测试了SSRgenotyper在正确确定个体基因型方面的准确性
最终的准确率为97%或更高,这随着额外的序列读取的加入而增加
随着下一代测序方法的不断发展和效率的提高,像SSRgenotyper这样的工具似乎可以减少基因研究中所需的实验室工作量
“测序已经是大多数基因研究项目的首选方法,”莫恩说
“随着成本的不断下降和新的生物信息学工具的开发,未来的群体遗传学研究很可能将完全基于下一代测序——完全避免繁琐的聚合酶链反应和电泳任务
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