PacBio推出首款檢測DNA堿基修飾的軟件

　　美國第三代測序公司Pacific Biosciences近日宣布推出一個獨特的解決方案，可利用PacBio? RS測序儀檢測與表觀遺傳學調控和DNA損傷相關的DNA堿基修飾。

　　DNA堿基修飾(如甲基化)在多個生物進程中扮演了重要角色，包括生長和衰老、免疫、細菌致病性以及疾病發展。PacBio此次推出的新軟件能夠讓研究人員輕松檢測并查看這些DNA修飾。軟件通過測定測序過程中DNA堿基摻入的速率而發揮作用。此信息在測序過程中自動收集，是該公司單分子實時(SMRT)測序技術的一個獨特之處。

　　大家可以在PacBio的DevNet網站免費下載SMRT分析軟件升級。此分析工具可處理用PacBio RS及最新的C2試劑所產生的數據，讓研究人員可重新分析現有數據，以檢測甲基化及其他堿基修飾。

　　目前已知有20多種生物學上重要的DNA堿基修飾，而新型修飾也不斷被發現。此軟件具有一個用戶友好的分析和查看界面，從而簡化了在原始基因組DNA中檢測這些修飾事件的過程。該公司的網站上還有研究細菌甲基化組的指引，包括N6-甲基腺嘌呤和N4-甲基胞嘧啶，地址為www.pacb.com/basemod。

　　Eric Schadt博士是西奈山醫院基因組學和多尺度生物學研究所的主任，同時也是PacBio的首席科學官。他認為：“甲基化等修飾對疾病發生和嚴重性、細菌的致病性以及基因調控很重要。我們利用SMRT測序分析了德國大腸桿菌爆發菌株，指出堿基修飾在基因調控中的關鍵作用，此基因與菌株的嚴重性相關聯。如果沒有查看堿基修飾，我們就無法了解病原菌生物學的整幅圖像。”

　　德國大腸桿菌疫情爆發之后，PacBio對爆發株進行了測序組裝。之后，他們又邀請New England Biolabs公司協助對該大腸桿菌株測序結果進行甲基化方面的生物信息學分析。結果表明該基因組上確實有很多甲基化出現(約45000個)。通過排除法，發現爆發株里有CTGCAG motif特有的甲基化，還發現插入的外源序列中還有一段序列類似甲基化酶，可專門對CTGCAG的序列進行甲基化。對CTGCAG甲基化有關的基因表達分析，發現表達上調的基因包括菌毛，鞭毛體和與細胞注入有關的基因，這些結果也許可能解釋為嗜菌體侵染而注入一段外源基因，其中包含一種甲基化酶，導致爆發株表達改變，提高對宿主吸附性，連同志賀毒素，而導致毒性升高。

　　由此可見，正由于Pacbio的第三代測序系統得到堿基序列信息的同時獲得了堿基修飾的信息，我們才能同時對堿基序列和堿基修飾兩方面測序信息進行分析，從而完整解釋爆發株的強毒性的基因組機制，為表觀遺傳學及疾病基因組學開辟了新的研究思路。